2008年山东省初二下学期期末考试物理试卷
(答题时间:60分钟;满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共33分)每个题中只有一个符合题意的选项,请将符合题意的选项前面的字母序号填在下面的表格内。
1.在物理学中,牛顿第一运动定律是用什么方法获得的
A.单纯的实验方法B.单纯的推测方法
C.数学推导的方法 D.实验加推测的方法
2放在水平桌面上的电视机,受到彼此平衡的力是
A.电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力
B.电视机受到的重力和电视机对桌面的压力
C.电视机对桌面的压力和桌面对电视机的支持力
D.电视机对桌面的压力和桌子受到的重力
3某农户生绿豆芽时,将绿豆倒入盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这一现象的原因是
A沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力
B沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
C沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
D沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力
4下列说法中正确的是
A机械效率越高,机械做功一定越快 B做功越多的机械,机械效率一定越高
C功率越大的机械做功一定越多 D做功越快的机械,功率一定越大
5能够说明组成物质的分子,处在永不停息的运动之中的事实依据有
A将一杯芝麻与一杯黄豆混合后体积只有一杯半
B每到第四节课,坐在教室里就能闻到厨房飘来的阵阵饭香
C先后向一端封闭玻璃管中注入等量水和酒精,充分混合后酒精和水总体积变小
D用力压两个表面光滑的铅块,铅块会黏到一起
6在下列估测中,基本符合实际的是
A一个中学生的体重大约为50N B.一只鸡的质量大约为50kg
C.人体的密度大约为10 ×103 kg/m3
D.一个中学生站立时,对地面的压强约1千帕
7.有一种用塑料或橡皮制造的挂衣钩,中间是一个空的“皮碗”,如图1所示,可以把它按在光滑的墙或玻璃上,在钩上再挂上几件衣服也不会掉下来,这是因为
A墙对它有吸力 B玻璃对它有吸力
C衣钉对墙或玻璃有附着力 D大气压的作用
8.如图2,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是
A.浮力不变,压强不变 B浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大 D浮力变大,压强变小
9请将地球、银河系、太阳系、太阳按尺度大小由小到大进行排列,其中排列正确的是
A地球、银河系、太阳系、太阳 B太阳、太阳系、地球、银河系
C地球、太阳、太阳系、银河系 D.太阳、地球、银河系、太阳系
10在图3所示的简单机械中,属于费力杠杆的是
11.在苹果从树上落向地面的过程中,下列说法正确的是
A.苹果的势能增大,动能减小 �B.苹果的势能减小,动能增大
C.苹果的势能不变,动能增大 �D.苹果的势能不变,动能减小
二、填空题(每空2分,共30分)
12生物课本上对血压做了如下定义:“血液在血管内向前流动时对血管壁造成的侧压力,叫做血压……健康成年人收缩压正常值的变动范围为12Kpa~187KPa…”这里“血压”的“压”是指的_______(选填“压强”或“压力”)。
13假期,小明帮爸爸干农活,他们沿着小路拉车,爸爸用400N的力水平向南拉车,小明用200N的力水平向南推车,这二个力的合力大小是 N,合力的方向是 。
14两小滴水银靠在一起,就变成一大滴水银,这说明水银分子间存在_______力,水银不易被压缩,这说明分子间存在______力,酒精和水混合后总体积会变小,这说明分子间有__________。
15如图4所示,机翼上方的形状为曲线,下方形状近似于直线,则在相同时间内,机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程________,因而,机翼上方空气流动速度比下方流速_______,机翼上方受到大气的压强比机翼下方受到的压强______,形成的压强差使飞机获得竖起向_____ 的升力。
16在图5中,A装置是___________滑轮(选填“定”或“动”)。若用30牛的拉力将旗帜匀速提升10米,则拉力所做的功为____ _______焦。
17一台液压机小活塞与大活塞面积之比为1:20,如果在小活塞上加15N的力,则在大活塞上可以产生 N的力。
18在水平地面上,用60N的水平拉力拉重100N的木箱,使木箱沿拉力方向前进3m,拉力所做的功等于 J,重力所做的功等于 J。
三作图实验题(19题3分,20题7分,3题5分,4题4分,共19分。)
19在图6中,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
20 妈妈在做菜时问小刚,你知道花生油的密度是多大?
(1)小刚想,花生油是油类,它的密度应该比水小,于是他滴了一滴油在水中,发现油浮在水面上,由此可以证明他的猜想是 的。
(2)到学校后,他做了如下实验:先用调好的天平测出烧杯和花生油的总质量150g,然后将一部分花生油倒入量筒中,再测出剩余花生油和烧杯的质量为1076g,读出量筒中花生油的体积,如图7甲所示,最后算出花生油的密度,请你将测得的结果填入下表。
烧杯和花生油的总质量(g) 烧杯和剩余花生油的质量(g) 量筒中花生油的质量(g) 量筒中花生油的体积(cm3) 花生油的密度(g/ cm3)
150 1076
(3)图7乙是他在实验结束后整理器材的情景,其中操作不规范的是____________。
21小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验
(1)实验时,小明先调节杠杆在水平位置平衡,你认为这样做的好处是 ______ 。
(2)小华将四个重力均为05N的钩码挂在杠杆左端后,又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上(如图8所示)。要使杠杆在水平位置平衡,且弹簧测力计的示数最小,则小华应沿 _________ 方向拉弹簧测力计在此情况下,小华读出弹簧测力计示数为42N小明和小华对实验数据分析后得到的结论是:在误差允许的范围内,动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。你认为他们这样就得出结论是否合理? ____________ ;
简述理由: __________________________________________________________。
22某同学用如图9装置测定滑轮组机械效率,在实验前,请你帮他猜想该装置中可能影响其效率高低的主要因素有哪些?(要求写出两种即可)
猜想(1)
猜想(2)
四、计算题(23题9分,24题10分,共19分)
23 如图10所示,某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物,用250N的水平力匀速拉动绳子,在10s内将重物提升5m至井口(取g=10N/kg)。求:
⑴ 工人做功的功率。
⑵ 该滑轮组的机械效率。
24.小亮在学习了“浮力”之后,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验,主要操作步骤如下:如图11所示,先在水平桌面上放置一个底面积为100cm2的圆筒形容器(厚度可忽略),向容器中注入10cm深的水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了5mm,然后,向容器中加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮起来为止,请计算:
(1)容器中放入鸡蛋时,水对容器底部的压强是多大(g=10N/kg)。
(2)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是多少?
参考答案
一、选择题(每题3分,共33分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A B D B C D D C B B
二、填空题(每空2分,共30分)
12压强。
13 600,向南。
14引,斥,间隙。
15长,大,小,上。
16定,300。
17300N。
18180,0.
三、作图实验题(19题3分,20题7分,3题5分,4题4分,共19分。)
19说明:全对得3分,只画对1处得1分。
20(1)正确或对(2)424;53;08(3)用手直接拿砝码
21(1)便于测量力臂。(2)竖直向下,不合理,仅依据一次测量数据得出结论没有说服力。
22 (1)动滑轮重力可能影响滑轮组的机械效率。
(2)摩擦及绳重可能影响滑轮组的机械效率。
(3)提升物体的重力可能影响滑轮组的机械效率。
四、计算题(23题9分,24题10分,共19分)
23 解:⑴ 工人做功的功率: = 250W┄┄┄4分
⑵ 滑轮组的机械效率: 84%┄5分
答:工人做功的功率为250W;滑轮组的机械效率为84%。
24 解:(1)P=ρ水gh=10×103㎏/m3×10N/㎏×015m=15×104Ρa┄┄┄3分
(2)V蛋=Sh=100㎝2×5㎝=5×10-4m3┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2分
∵鸡蛋恰好悬浮┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分
∴V排=V蛋=5×10-4m3┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分
由F=ρ盐水g V排得┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分
ρ盐水=F/g V排=G/ g V排=m/ V排=0055㎏/5×10-4m3=11×103㎏/m3┄┄┄┄┄┄2分
答:容器中放入鸡蛋时,水对容器底部的压强是15×104Ρa 当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是11×103㎏/m3
这应该是我看到的最全的了 ——来源 “男人窝” 希望能帮到你
健身器材,可以说是健身人士的最爱了,没有了它们的帮助,身材不会如此快的呈现出效果来。不过,对于健身新手来说,当你初次到健身房内,看见一排排器械,真的是毫无头绪。健身器材使用方法最全的,下面就分享给你们。
健身器材
据有关方面的不完全统计,目前世界上的健身器材至少有六千多至上万个品种。
健身器材有着传统体育项目所没有的特点,突出表现在健身器材的训练具有明显的针对性。这里就几种人们常用的健身器材的功能 更多详细内容+v壹五二零九六七汽酒六二
四、拉力器
健身器材使用方法
拉力器是一种适合于大众健身锻炼的器械,拉力器根据制作材料的不同可分为弹簧拉力器、胶带拉力器和滑轮配重拉力器几种。弹簧拉力器多由4到6根弹簧组成,两端装有握柄。锻炼时,可根据需要调整弹簧的数量来调节力度。胶带拉力器是由橡胶制成的,两端有握手,中间由橡胶条组成,根据胶条的松紧度来确定拉力的大小。滑轮配重拉力器主要由定滑轮、配重块和钢丝组成,可以自由地调节配重块的重量。
拉力器价格不贵,体积小,使用方便,是家庭健身器械的理想选择。对于锻炼胸部、肩部、臂部、和背部的肌肉有很好的效果。
男女健身
五、专项力量练习器械
(一)、力量练习架
主要依靠人体自身的重量在各个支架上进行练习。最早是用单杠、双杠、肋木等器械进行,后逐渐改进成为各类专门的健身练习架。
1、臂屈伸练习架
臂屈伸练习架
这是根据双杠原理设计出来的,主要用于做双臂屈伸的练习。该器械的结构较为简单,是将U型杠和主体立柱焊接一体而成。练习过程中,通过完成双臂屈伸,已达到发展胸大肌及肱三头肌的目的。
基本练习方法是:屈臂支撑在U型杠上,然后以肱三头肌和胸大肌的收缩力,向上推撑至两臂伸直,再屈臂还原。上推要快而高,下落应慢而低。
2、腰背肌练习架
腰背肌练习架
这是专门发展腰部和下背部肌肉的健身器械。主要由方形管、主体架、凹形垫板及十字形海绵轴架组成。
基本练习方法是:俯卧在凹形垫板上,双手抱头,两脚跟抵在海面横轴上,上体深前屈;然后以腰背肌的力量将上体抬至极限,静止片刻再慢速屈体还原。也可在上体抬至水平位时,向左或右做转体动作。
3、腹肌练习架
腹肌练习架
这是主要用于发展腹部肌群的健身器械。它是由一块长约2米、宽05米的海绵斜板靠在“目”字形主体架上构成的。斜板上端装有海绵横轴。“目”字架上的高低横梁,用来调节斜板的角度。
基本练习方法是:练习者仰卧在斜板上,两脚勾住斜板上端的横轴,两手或抱颈或上举或贴体侧,做仰卧起坐。也可两手握横轴,做直腿或屈膝上举。
4、举腿架
举腿架
这是用于发展腹部及臀部肌群的健身器械。它由挂臂支架、靠背板和主体立柱组成。挂臂支架呈U型,两侧各有一块海绵垫,两端上弯为握把。
基本练习方法是:练习者位于举腿架中间,双臂支撑在海绵垫上,两手握竖把;然后用力将双腿上举至腹肌完全收缩。如腹肌力量差,可先做屈膝举腿;若腹肌力量强,可在小腿上附加重物。举腿架还可用来做双臂屈伸、挂臂耸肩、悬垂举腿、屈体团身等练习动作。
5、卧推架
卧推架
卧推架是专门用于进行卧推练习,发展胸部及臂部肌群的健身器械。它由长凳与凳板两端的Y型支架组成。支架用来放置杠铃。
基本练习方法是:练习者仰卧在长凳上双手推举不同重量的杠铃。
6、大腿屈伸练习架
大腿屈伸练习架
这是专门用于锻炼大腿前部的股四头肌和后部股二头肌等肌群的健身器械。它由海绵长凳、凳端的海绵轴架及配重片组成。凳下方的配重片用来调节运动负荷的大小。
基本训练方法是:在进行发展大腿前部肌群的练习时,正坐在凳上,两腿屈膝,小腿下垂,用脚背勾住脚托(海绵轴架),以股四头肌的力量使小腿上举至腿部伸直,然后缓慢下放还原。在进行发展大腿后部肌群的练习时,俯卧在凳上,膝关节以下露出凳端,用后脚跟勾住海绵轴架。以股二头肌收缩力将小腿向上弯曲至最大限度,然后控制速度伸直还原。躯干要始终紧贴凳面,上体不要晃动。
7、举踵架
举踵架
举踵架是主要用于发展小腿后部肌群的健身器械,有站立举踵架和坐式举踵架两种。站立举踵架呈L型,人站立其下,双肩扛住与下端配重片相连的U型肩托,向上做提踵动作。坐式提踵架是在架下安放一坐凳,练习时,人坐在凳上,将两大腿置于与配重片相连的T型架下,反复做提踵练习。
(二)、专项力量练习系列
这类健身器械除了能进行肌肉力量练习外,还能进行有氧耐力能力的练习,具有多种联系功能。
1、健身车
健身车
健身车看起来就像是一辆后轮架起的自行车,它是受自行车蹬车运动的启发制作而成的。不同的是为了模拟真实的骑行效果它加大了蹬踏的阻力,通常这个阻力是可调的,是典型的模拟户外运动的有氧健身器材,是当今广为流行的一种室内健身器材之一。从锻炼形式来看健身车目前主要有两种类型:一种为固定手柄,只适合蹬车运动;另一种为活动手柄,臂腿训练坚固。
还有一种靠背式健身车,其靠背式机身设计,能有效地锻炼大腿肌肉,并增加运动时的舒适感。该机所附设的扶手练习杆,既能平衡锻炼者的身体,又有增强双臂肌肉的功效。健身车多采用压轴式手动加载装置,锻炼者根据自己的身高、腿长、体能和训练负荷,可以自由调节座位的高低和运动负荷。随着科技的进步,健身车的车把上的显示屏会显示出各种数据,如心率、呼吸频率、时间、速度、距离及耗能等。练习者可以根据这些数据及时掌握运动量,对自己的健身计划做出调整。
健身器材使用方法
健身车可以使腿部和臀部的主要肌群的力量和耐久力得到锻炼。由于臀大肌和大腿后臀肌在蹬车时受到牵拉,髋关节、膝关节和踝关节得到充分的活动,增强其灵活性和柔韧性。通过长时间的健身车运动,促进心血管的运动,加快新陈代谢,提高呼吸系统和心血管系统的功能,从而改善人体的体质。当然伴随的还有脂肪的消耗,而长时间的消耗脂肪就会出现减重减肥的效果。
健身车在使用时首先要调整一下座位的高低。比较适合的坐高是,当你的前脚掌处于最低位置时,膝关节稍稍弯曲。调节车的负载是,由小阻力到大阻力,量力而行,循序渐进。上体稍前倾,双臂不屈肘,这样可以把用力点更多的集中在下肢肌肉上。踏车时,动作要平稳而有节奏,不可忽快忽慢。初练时,每分钟可蹬60次左右,随着腿力的增强,可增加每分钟所蹬次数。
2、跑步机
跑步机
跑步机是健身房里必备的健身器材,也是家庭健身器的最佳选择。电动跑步机是通过电机带动跑带使人以不同的速度和坡度被动的跑步或走动,是一项全身性的运动方式。因其运动方式几乎没有蹬伸动作,这样与在实地跑步相比,可以减小运动强度,提高运动量,同等条件下可以比陆地多跑几乎三分之一的路程,这对于提高使用者的心肺功能、肌耐力以及减肥都具有非常好的效果。因此,跑步机深受广大健身爱好者的欢迎,是一种最好的有氧运动方式之一。
使用跑步机锻炼要注意正确的跑步姿势:两脚前脚掌依序平行着落,不可跺脚滑行,步子要有节奏。两手抓握扶手,头自然摆放,不要仰头或低头,或者边跑步边看电视;双肩与身体微夹紧,腿不宜抬过高,腰部保持自然直立,不宜过于挺直,肌肉稍微紧张,维持躯干姿势,同时注意缓冲脚着地的冲击;运动中一只脚落地时,应是脚跟先着地,然后由脚跟滚动到脚掌,这样可减少跑步对踝关节的伤害,落地时的膝关节保持微曲,不要挺直,以减少对膝关节的伤害;跑步摆臂时尽量放松。
3、划船器
健身器材使用方法
划船器是模拟划船动作而设计的健身器械。划船动作需要人体的肩关节、肘关节和髋关节配合运动。它不仅可以使腰、背、腿部的肌肉得到充分锻炼,还可以提高人体的耐力和协调性。
划船器的使用方法简单易学,最基本的运动方式是:坐在座椅上,两腿向前自然伸直,脚蹬踏板,双手握住拉把,然后双臂屈肘用力后拉,两腿屈膝收缩,带动座椅在滑轨上随之前移,当座椅不能再向前移动时,双臂向前推动拉把,同时两腿前蹬至伸直,使座椅沿轨道向后滑动,恢复原位。此练习难度不大,需要上下肢协调配合。待臂力增强后,可转动阻力旋钮,调整运动强度。
4、台阶器
台阶器
台阶器的设计原理是根据我们日常生活中爬楼的动作设计出来的。这种器械不仅可以帮助我们在30分钟里减去更多的脂肪,对心肺功能和腿部的塑形也会有好的作用。
台阶器锻炼使用的方法也很简单,只要踩到踏板上双脚交替两次,机器就会自动显示。然后再根据训练目的输入阻力值就可以了。如果只想减脂的话,可以把阻力调到8-12。时间保持在30-40分钟就会达到很好的减脂效果。心率保持在130-140/分钟之间。如果想提高心肺功,阻力调到6-8,坚持20分钟就会有很好的效果。心率保持在100-120/分钟之间。
5、健骑机
健骑机
健骑机造型别致,仿佛一批奇特的木马,故也叫骑马机。其结构并不复杂,主要是由支架、骑坐扶手和脚蹬架组成,以杠杆原理巧妙连接。主要有普通型健骑机、液压型健骑机、和配重型健骑机三种类型。健骑机不仅可以作为专业运动员训练的器械,也可以作为大众锻炼的家庭健身器,更是养身、娱乐、康复、保健的理想选择。在运动时,随着身体的弯曲伸展和上下起伏,既可锻炼上下肢肌肉,又有助于增强心肺功能和消耗体内多余的脂肪。而且对于颈椎骨质增生、腰椎间盘突出、北部和膝关节疼痛都有很好的治疗作用。运动时的阻力同时来自锻炼者体重及可调油缸所产生的运动阻力。二者均可进行调节,从而具有较为合理的载荷,适应不容年龄、不同体质的锻炼者进行不同强度的运动,得意高效发挥该机所独有的有氧运动和力量训练功能。
健骑机的基本运动方法简单易学。坐在骑坐上,双臂前伸握住扶手,两脚用力蹬脚蹬架,身体由屈而直。随着身体上下起伏与脚蹬位置的变换,仿佛争驾驭着一匹骏马。健骑机是以髋关节为轴的屈伸运动儿,不是很多人认为的以背部为轴心。开始练的时候,动作幅度不宜过大,锻炼一段时间后,当肌肉变得强韧有力时,再开始做大幅度运动,还可变换姿势,增加运动花样,使整个机体得到锻炼。
6、漫步机
健身器材使用方法
漫步机最大特点是不管运动者做何种动作,动作幅度有多大,运动强度有多大,运动轨迹都是椭圆的顾又称椭圆运动漫步机。漫步机构造简单确集散步、跑步、滑雪等运动功能于一体,深受健身爱好者的喜爱。漫步机的主要功能是在通过锻炼者两脚的前后运动和手臂推拉的协调配合,使退步、退步、臂部、髋部以及胸、背部得到充分而全面的锻炼,同时还有助于提高锻炼者的心血管系统能力。因其是全身有氧运动,所以对减肥也大有帮助。
漫步机的使用方法简单易学。在步法方面,仅有向前和向后两种运动方式。手臂的动作不过是前推和后拉,但是需要锻炼者的两脚和手臂在运动时能够很好地协调配合。只要通过运动实践,多次体会,便能很快把我,运用自如。如果想加大和减小运动强度,可通过调节扶手的高度和摆幅,以及调节油缸或磁力载荷来完成,不同年龄、不同体质的人都能找到适合自己的最佳负荷。
7、夹胸器
夹胸器
夹胸器,也叫蝴蝶机。在用夹胸器练习时,手臂张开合拢就像蝴蝶翅膀的张合动作,故而得名蝴蝶机。它的锻炼效果显著,尤其是对胸部肌肉的锻炼效果是其他健身器械无法比拟的,所以深受锻炼者的喜爱,在家庭和健身房都有它的身影,在各种功能集合的综合训练器上也都少不了它。夹胸器主要是用来锻炼胸大肌的,它不仅能够充分锻炼胸部肌肉,还有助于扩大胸腔和改善心肺功能。它由活动臂、钢丝绳、滑轮、座椅及配重块组成,不但造型美观、占地面积不大,而且锻炼效果,所以深受人们喜欢。
夹胸器的基本锻炼方法非常简单:坐在靠椅上,两上臂张开与肩齐平,肘部下垂,两前臂靠托在活动臂上,两手握住把手;然后吸气,以胸大肌的收缩力使两臂带动活动臂向前夹拢,稍停片刻,呼气,两臂慢慢张开还原。
六、综合训练器的功能及用法
综合训练器
综合健身器又称多功能健身训练器、联合健身器或多功能组合机。它将多个单项健身器械巧妙、合理、有机地结合在一起,可在一个主机上有多种锻炼的功能。
综合健身器多属拆变式的联结组合,它的主体结构是由优质钢材加工而成的,其他部件由钢材、铸铁或塑料等材料制成,表面喷漆或电镀。
根据设计的不同,有不同类型的综合健身器,小至三四种功能,大到40种以上的功能。例如,三站七功能健身器、五站八功能健身器、十站十三功能健身器、三站十六功能健身器等。所谓“十站十三功能健身器”,是指该练习器具有可供10人同时训练的10个运动站和13种练习功能。其他类型的以此类推。
健身器材使用方法
综合健身器具有体积庞大、功能齐全、适用范围广、训练内容全面等多种优点,可谓“一机一个健身房”。它既适合于一般人进行健身健美锻炼,也是专业运动员进行力量训练的常用器械。它不仅能对人体某个部位进行专门性的局部训练,也能对人体的各部位肌群进行循环性的全面锻炼。它的最大特点是可容纳多人同时进行不同体姿和不同体位的练习。因此,综合健身器是健身健美中心、康乐城、俱乐部、专业运动训练基地、学校、机关等健身房中常见的健身器械。
综合健身器的练习方法多种多样,在运用综合健身器进行锻炼时,应认真了解每种器械的功能和使用方法,以及练习时的有关注意事项,并要根据自己的实际情况和锻炼需要,制定适宜的练习计划进行合理、有效的锻炼。
男士健身
随着人们物质生活水平的提高,健身已经成为了一种全民时尚,对于健身器材使用方法的了解十分有必要。借助器械来锻炼身体、锻炼肌肉、增强体能。以后再也不担心说不出健身器材的怎么用了。更多详细内容+v壹五二零九六七汽酒六二
每个人都曾经去过健身房,去到健身房锻炼身体可以让自己陶冶身心,而且健身房也有很多的运动项目。下面就跟着我一起来看看吧。
健身房十大必做健身项目
TOP10、平衡板
上榜理由:锻炼人的平衡能力,不给呼吸器官增加负担,热门的塑形课程。用最简单的器械帮助把握肌肉的用力方向,提高控制力,对腰部和大腿这两个关键部位的塑造很有帮助。平衡板是一个可晃动的木板,可以用于训练病患者的平衡功能,通常面板长度为60~180厘米,宽度是60~90厘米;面板距地面高度10~16厘米,有上面的面板和下部的弧形板两部分组成,有的平衡板下部为一个半球,这种平衡的把握比较难。
TOP9、杠铃操
杠铃操是一项非常快的瘦身运动,一个小时的杠铃操课能够让男性消耗556卡的热量,女性消耗到390卡的热量。因此,它是瘦身减肥的热门课程,自然排行榜上肯定不能少了它。
有氧杠铃操在英文中的含义是“身体充电”,课程选择适当重量的杠铃,配以节奏感强的音乐,在减友们的呐喊声中不断为自己注入活力。它把杠铃负重和 健身操 进行了组合。强度虽低,但十分有趣。
每个人可根据自己的身体情况来选择不同重量的杠铃片。锻炼的主要动作是把杠铃在胸前反复上下举动,然后举过头顶放在后背,在身后重复举上举下。通常杠铃操都使用一个标准化的训练 方法 ,进行一系列的自由负重练习,可以让训练者从群体杠铃训练中获取更多的激情。
TOP8、swithing
上榜理由:在欧美已经颇具人气,北京人正在学习。8~15个人一起和教练做游戏,“玩”遍10部器械,从肌肉锻炼到心肺功能锻炼都涉及。10部器械的设计基于人体解剖学和生理学,模拟日常做的动作,比如拉、推、上举、下蹲等,有顺序地刺激僵硬的肌肉和关节。
在器械中间加上有氧训练站,强调腹部中心的稳定性和稳定肌肉的加强;以站姿训练为主,减轻对脊柱的压迫;多人互动,分组训练,器械训练区、集中训练营、有氧训练站配合进行,充满乐趣。
TOP7、搏击操
上榜理由:强调瞬间爆发力,宣泄情绪,快速瘦身,帅气而且动感十足。一节完整的有氧搏击操会消耗(通常1个小时)600卡的热量。
有氧搏击操融合了 拳击 、空手道、 跆拳道 、中国功夫,甚至一些舞蹈动作,速度和节拍都比较劲爆。在挥拳、出腿、呐喊中,边发泄边瘦身。运动者需仿效拳击选手,保持灵活的下肢移动及敏捷的左右挥拳,在课程中不断重复高频率的拳击、踢腿动作。
有氧搏击操健身者在伸展拳脚时,要求速度和力度的完美结合。所以,在直拳、勾拳、摆拳、正踢、侧踢、侧蹬等搏击动作中,身体的侧腰、腹部、大腿、手臂、肩背等区域的每一块肌肉都参与了运动,而且发力要求迅猛、有爆发力,所以身体的弹性、柔韧性及灵敏度都得到了提高。
TOP6、踏板操
上榜理由:突然从美国就流行过来了,在踏板上玩身体跳跃和旋转动作,对于下肢缺乏锻炼的人很适用。
踏板操是一项中等强度的运动,它把体能测试中的台阶练习与 健美操 的动作和步伐结合,放在特制踏板上完成。踏板通常长100厘米,宽35厘米,高8厘米。踏板的高度根据运动水平、踏板技术、膝关节的弯曲度调节,健身者可以有效主动地控制运动减肥的有效强度。踏板操的最基本动作就是上板、下板,臀部肌肉可以得到充分的按摩,对于长期坐着工作的人特别有好处,在改善大腿形状的同时可以使臀部更加紧致结实。通过各种踏上踏下带有转体和跳跃的动作,达到心肺功能的锻炼。在重心的移动过程中,腰腹可以得到有效锻炼。
踏板操是一项中等强度的运动,它把体能测试中的台阶练习与健美操的动作和步伐结合,放在特制踏板上完成
TOP5、动感单车
上榜理由:源于美国的热门 健身运动 。灯光、节奏音乐,模拟户外视觉效果。每45分钟课程可以消耗500卡热量,激情活跃、动感十足,对于腿部减肥尤为有效。
在教练的煽动下,容易进入运动状态,调动起高昂的情绪。单车虽然固定在地板上,但是车把、车座、蹬板的位置都可以进行调节,从而适合各种身材的人进行练习。随着音乐节奏的感染以及脚上重量的调节,可以模拟在各种环境下骑车飞驰的感觉。
TOP4、肚皮舞
上榜理由:充满欢乐的肚皮舞,能增加人体的韧性和柔软度。舞步自然,很容易学习,不需要严格的训练。妩媚、娇柔,充满女性美的柔体舞蹈,今年大出风头。
肚皮舞的阿拉伯原名为“RaksSharki”,指东方之舞,因此又称“东方舞蹈”。作为一种优美的身体艺术,肚皮舞通过骨盆、臀部、胸部和手臂的旋转以及令人眼花缭乱的胯部摇摆动作,塑造出性感柔美的舞蹈语言。它是一种全身的运动,可以让你的腿部、腹部、肩膀以及颈部都得到充分的活动,提高身体的弹性和柔韧性。
肚皮舞的阿拉伯原名为“RaksSharki”,指东方之舞,因此又称“东方舞蹈”
TOP3、普拉提
上榜理由:专门针对减脂和理疗康复的最科学项目,讲究控制、拉伸、呼吸,对腰、腹、臀等重点部位进行塑造。轻缓的动作,效果却能深入身体的内部,把身体练得修长秀美。
普拉提训练会使人拥有强壮的中心力量。通过对身体核心部位的锻炼,脊柱变得柔软而有弹性,在美化形体的同时加强肌体器官的功能。训练中肌肉变得修长平滑,动作都着重于“伸展、拉长”,强调静止中的控制过程,遵循”低强度多次数“的方式,令肌肉充满弹性而不加大围度。
TOP2、 拉丁舞
上榜理由:没有国际标准舞中的拉丁“学院气质”,它结合了古巴、巴西、西班牙,纽约以及印巴等风情,刚柔并济,热辣火爆,风情万种。在健身房和拉丁酒吧几乎爆棚。
拉丁舞在腰腹为中心的扭摆中发挥个人想象,跳出大胆、热情、奔放、性感的感觉。其中手位、脚步,扭动方式和幅度没有死规定,每个人都能跳出自己的风格。
TOP1、 瑜伽
上榜理由:把瑜伽排在第一位,实在不是我的意思。这个名词在健身领域出现的频率实在过高,看得人厌烦。不过没有办法,受到媒体的吹捧,如今又有铁杆瑜伽迷的坚持,在大小健身馆,都看得出它的火热劲儿。在一项小调查中,当提问者提到“瑜伽”这个名词,几乎没有人不知道;钻研减肥方法的人,没有人没试着练习过。体位法、呼吸法和冥想的结合,使得它不仅仅是冥想、打坐或者高难度的柔体动作,更是精力集中于内心世界、通过意识来引导行为的自然保养科学。
从古印度发祥并流传发展至今,瑜伽被演绎到极致。各种流派汇集在北京,争创新名词。高温、绳索、流水等瑜伽都是在肢体的舒展、拉伸、扭转、平衡中,循序渐进地锻炼骨骼、肌肉、韧带以及调理内脏器官,完全同源。
健身房运动的分类
(一)全身性
属综合性训练器械;可供多人同时在一个器械上进行循环性或选择性练习。这种健身器械体积较大,功能较全,价格不菲,适合健美中心、康复中心及机关或学校健身房使用。应该说明的是,诸如多功能跑步机虽属全身性的健身器械,但它只是在单功能跑步机的基础上增加了划船、蹬车、俯卧撑、腰部旋转、按摩等功能,所以体积并不很大,同样适合家庭健身房。
(二)局部性
多属专项训练器械,结构小巧,占地1平方米左右,多数能折叠,有的还兼具趣味性。其功能相对单一,主要侧重局部肌群的锻炼。此类器械既有以配重砝码、液压拉缸为重载的力量型,也有以自身为动力的非力量型,无需拆装组合。有的还配有时间、速度、距离、心率等电子显示装置,使锻炼者可以自己掌握运动量。因此,颇受健身 爱好 者的青睐,是家庭健身房的"主角"。
(三)小型器械
体积虽小,可锻炼价值并不低。以可调式哑铃为例,它不仅适合不同年龄、性别和体质的人进行练习,而且可以使全身各部肌肉得到锻炼,更是健美爱好者的必备器械。再比如弹簧拉力器,轻便小巧,价格低廉,既便于存放,又易于携带;同样能达到健身强体的目的。而像健身球一类的小型健身器,、则最适合中老年人使用。
健身房运动常见的错误
有氧健身器
经常进行有氧运动对健康大有好处:降低患肥胖症和糖尿病的风险,强化心血管系统,还有可能避免老年痴呆症的发生。而问题在于,很多人在日常运动时,要么是器械操作方法有误,要么是锻炼的节奏不对,并没有获得运动的最大好处。
比如在使用椭圆机的时候把阻力设的太高,那除非倚在机器上借力,否则你会感到很不舒服。"因阻力设定太高而耸肩驼背外加使劲抓住扶手根本是在欺骗你的身体,此时你的身体不呈直线,很容易损伤脊柱、肩膀和手肘。"努力挑战自我固然能达到足够的运动强度,但并不是说用自然一些的踏步节奏、轻点儿握住把手就没这样的效果,其实任何器械都是如此。
迈阿密普里蒂金(Pritikin)疗养中心健身指导斯考特·丹博格(Scott Danberg)建议,想要增加使用椭圆机时的运动难度, 你可以用一只手轻轻扶着,另一只手呈放开的状态,时不时交替一下就行了。至于那些书或视频,还是留到运动完了再看吧,这样你才能全神贯注于自己的动作。
而在有氧运动器械上耗时良久也只说明了你不够卖力。一家运动品牌的培训专家兼独立健身顾问莎拉·海利(Sara Haley)建议说:"增大强度、缩短时间,能砍掉你平常花在锻炼上的一半工夫。" 尝试把不同的运动混合起来做,如果你是跑步机的死忠党,那就加点儿高强度器械运动,比如划船机或者爬梯训练器(Jacob's Ladder)。这些器械能让有氧运动的效果更棒,因为你锻炼到了更多的肌肉群,燃烧了更多卡路里。
"在用侧滑练习板(Ulatraslide)和踏步机一类的水平运动器械时,各个运动平面都用到,也能防止对同一肌肉群练个没完没了。"海利说。让你的锻炼方式多样化,能保证训练到所有肌肉。
太重、太轻、太快
许多人练习举重时都对重量的选择判断失误。男性往往选的过重,而女性由于害怕练成肌肉发达的样子又总是挑轻的。但近几年研究表明,想长肌肉,并不是非要用很重的杠铃不可,如果方法正确,轻一些的杠铃也同样有效。健身教练建议选用第一次能举30次,停顿一下后只能再举起15次那么重的杠铃。举够目标次数时,你应该在想"接下来呢",而不是在达到目标那一刹那累得一塌糊涂,只想着"我的天呀,终于做完了"。这样既能让你免于受伤,又能让你体会到能量燃烧的感觉。健身俱乐部为健身房提供了专业的高端客户vip快速健身课程,为俱乐部带来新的利润增长点,低投入高。
从本质上来说,要得到最佳的阻力训练,确保动作正确是再重要不过的了。姿势不正确,平衡就容易被破坏,这样你的身体就承受了不必要的负担。
用正确的方式举重能改善你的整体姿态。"一般来讲,姿势欠佳的人的肌肉不是太松就是太紧,"丹博格教练说,"如果举的时候不考虑动作,那你就是在训练难看的体态。"
海利教练则说,做慢点儿没问题 ,很多种运动都是慢动作更难做。"在做二头肌训练 时试着慢点儿放下手臂,"她说,"控制关节活动度的动作往往更难,因为确保所有肌肉的全程参与。" 举重小窍门:后背给力,挺胸抬下巴,收紧核心肌肉群。
丹博格教练说,在健身房里,谁不注意自己的核心肌肉群一眼就能看出来,他们在健身房的姿势就如同站在自家厨房台子前面一样。
身体中央的肌肉群是全身运动的基点,核心肌肉群包括从胸部以下到臀部以上的全部区域,并非仅指腹部肌肉。而且,强化核心肌肉群还意味着要注意腿部以及整个背部 。
强壮这些肌肉可以提高其他一切运动能力。很多人只在做腹部运动的时候才注意收紧腹肌,比如仰卧起坐,或是在腹肌练习器上。这固然不错,但如果在仰卧举重、背肌牵拉和推蹬训练时也能收紧腹肌,那会大大增加身体稳定性并降低受伤的风险。
负责的教练应当告诉他的客户,永远要以"即刻行动的姿势"(sport-ready position)进行锻炼:就是说如果有人朝你扔球,你的站姿足以让你立刻移步。膝盖微弯、腹部收紧,你的体态马上就不一样了,你能感觉到浑身上下都在进行着锻炼。
人们总是不惜一切代价追求发达的肱二头肌和界限清晰的漂亮腹肌,却忘了那些小的或是看不见的肌肉群,比如关节周围的肌肉。
很多人喜欢把目标锁定在较大块的肌肉上,它们确实非常重要,我们要靠它们来运动。但我们同样应该关心如臀部和肩膀周围的稳定肌群,锻炼这些肌肉有助于改善我们的动作,进而让我们在锻炼时能做的更多。
海利教练建议人们应当注意那些内在的、看不见的肌肉,比如控制排尿的肌肉群。凯格尔健肌法(Kegel exercises)--轮番收放骨盆底部的肌肉--就是针对这些深层肌肉的训练。这些骨盆底肌肉早就被证明有助于女性在分娩过程中顺利产出婴儿,同样有研究认为,锻炼这些肌肉可以提高男性性功能,并且对克服两性皆有的失禁问题均有帮助。
所以,这类锻炼法应当加入到人们的日常健身策略中去,男女都是。
如果你是个健身房新手或者不经常锻炼,刚开始的时候务必慢慢来。海利说,有些人一开始去健身房就摆开架势准备足足运动一个小时,听着挺吓人,也很难坚持下去。实际上,每天活动半小时,一周坚持3天以上足矣。"
而且,连这30分钟也都可以分开进行,像每天3次,一次10分钟这样锻炼。"你可以早上跑15分钟步,晚上下班后再做做仰卧起坐和俯卧撑。"海利说,"像我们这些特别喜爱运动的人也可以这么做。我更乐意每天锻炼一小会儿,而不是一口气全做了,接着两天动也不动。"
同理,一开始尝试新动作或新项目时,先悠着点儿没错,因为新动作需要新的肌肉神经协同合作。"新的协调系统往往需要更多肌肉参与其中,对平衡感和灵活度的要求也更高。"丹博格说:"突然承受了很多新的生理负荷时,缺乏力量的肘关节、手腕、肩膀和膝盖会很容易受伤。"
这个建议特别适于要用到健身球、实心球或肌肉牵张(如弹跳与投掷)一类的运动 。只有良好的平衡感和协调性才能保护你不易受伤。
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在曼哈顿神奇漫画公司总部,《钢铁侠》漫画主编汤姆·布雷夫特对我简短介绍了托尼·斯塔克:麻省理工学院毕业生、明星科学家/工程师、富有的继承人、花花公子、酒鬼。后来,坏蛋绑架了斯塔克,胁迫他为他们制造一种致命武器。结果,他却建造了一件金属铠甲。逃脱后,他幡然醒悟,改进铠甲,自己也从一个自私的天才变成真正的超级英雄。
铁人的速度超过喷气飞机,可举起1000吨重物,闯入重重设防的电脑。像是天方夜谭?当然,布雷夫特说,这才是幻想的魅力,“铁人必须永远走在现实之前,否则用漫画标准他就成化石了。”
1963年,当这个角色最早出现时,军队也在构想自己的“铁人”。同一年,美国陆军武器研究者谢尔盖·扎鲁德尼发表了一份报告,描述他设计的可穿戴机器外衣,它将使穿着者获得绿巨人式的力量,但是当时还不存在实现这个构想的技术。除了少数非军事设计外,真正超能外衣的前景渺茫,直到2000年,Darpa开始为期7年投资7500万美元的机械外骨骼研究计划。那时,少数机械外骨骼支持者认为———包括美国陆军上校杰克·奥布瑟克———技术终于追赶上构想。从1995年起,奥布瑟克就协助推进外骨骼研究。他说,随着感应器日益变得更小,功能更全面,处理器速度加快,他和其他支持者有理由相信机械外骨骼有可能成为现实。
但是Darpa野心勃勃的目标谁看了都觉得不切实。它想要一种神奇的机器,它能让士兵连续几天拖着几百磅重物奔跑,却不觉疲惫;它能让士兵灵活操作通常需要两人驾驭的武器;能够背着两名负伤的战友轻松撤离战场。他们要求这套机械外衣能附带装甲,让敌人炮火对它无可奈何。他们甚至希望它能帮助士兵跳得更高。总而言之,他们想要漫画中的铁人。
启动计划前,Darpa咨询的一些顾问立刻指出他们的构想不切实际。初期负责Darpa铁人计划的康沃尔大学工程师伊夫拉辛·加西亚说,“我询问的人之中,一半对它笃信不疑,另一半认为它根本就是浪费时间、金钱和资源。”那些泼冷水的人并没有错,他补充说,“这确实是一项艰巨挑战。”机械外骨骼将需要一套轻盈的动力系统,能够连续几天提供电能;它还需要小巧强大的人工肌肉;一套复杂的动作控制系统。它还必须行动灵敏、反应迅速。
外骨骼必须成为士兵的机械影子,能够读懂他的一举一动,及时地模仿他的每个动作,即使是毫秒的迟疑也会造成负担,让士兵感觉像行走在水中一样费力。这套机械外衣的感应器必须能够以每秒几千次的速度读懂施加在它全身的每个轻微动作,它的微处理器必须足够强大,能把这些数据及时转换成指令传送给机械四肢,使它们与内部穿着者的行动协调一致。
解决这些问题,琢磨出如何将这一系统装进一台兼具速度、灵敏、力量、耐力的机器,需要一个像托尼·斯塔克式的天才。但是,这个人并非武器设计者,而是一个以建造机械恐龙为职业的人。 史蒂夫·雅各布森的简历丰富多彩。过去35年里,他的作品包括一只80吨重的机器恐龙,贝拉吉奥赌场的喷泉。可是,他本人看上去更像一位和蔼可亲的教授而不是科学狂人。他高个子、宽肩、腰板笔直、灰白头发。在介绍XOS前,他先领我去参观他所谓的“恐怖隧道”。从外面看,很容易被人当做牙医诊所,但这个洞穴式的房间其实是萨科斯公司总部,也是犹他大学工程学院的研发部。他经常在这里教学。虽然曾经为不少出名挑剔的顾客造机器人———他暗示迪士尼公司和美国军方一样苛刻———在心里雅各布森仍然是一个学术研究者。他把自己的头脑叫做能一起玩耍的朋友,他似乎更关心问题的解决,而不是解决方案最终的应用。经过一个会打乒乓球的人形机器人后,他停留在一对会唱歌的机械犀鸟面前。它们是为当地一家酒店建造的。难度在于让它们的动作栩栩如生,宛如真鸟。他说,“我们只接我们想做的活,因为它们能引起我们的兴趣。”
他侃侃而谈,话题从工程学转到节能生物系统(用胡萝卜为动力的人!)他的健谈可能给人误导。实际上,他是个喜欢保密的人,很少接受媒体采访,甚至不愿意泄露他的年龄。参观的时候,他指着一个无人操作小型地面车辆(外骨骼腿部的一种新设计)兴奋地讲解起来。末了他叮嘱我不要在文章中提到这东西。我想他的顾虑可能因为好多个项目由军队资助,另一方面,他也像个不愿意透露太多秘密的魔术师。
萨科斯的研究项目———也包括假肢和纳米马达———似乎五花八门,毫无规律。但是,伊夫拉辛·加西亚说,正因为兴趣广博,使雅各布森成为接受外骨骼挑战的最理想人选。他在软件和机械工程方面都已证明自己的能力,更难得的是,他还能根据需要不断发明新东西。“他能自己设计传动装置;能设计控制系统;能设计一台机器和它的所有零件。”加西亚说。这样的全能天才绝对是设计XOS所需要的。
“设计像外骨骼一类东西时,”雅各布森说,“有25个亚系统,完成它们才能继续下一步。虽然两大主要设计目标是力量和耐力,但是,它还必须能干75样不同的事情。”在他设计的所有机器人中,XOS由于挑战最大,问题最多,显然是他最喜欢的作品,他视之为自己的“儿子”。“其他的都没有如此宏伟的目标。其他的都不需要如此完备独立的系统,不需要达到这样的力量、速度、耐力和灵敏度。 2000年,萨科斯申请Darpa投资。雅各布森认为他找到了Darpa悬赏解决问题的答案。这个问题是如何让操作者与机器人互动。为证实自己的直觉,雅各布森请公司摄影师乔恩·普莱斯和他的女儿一起帮他做个实验。
这个实验让普莱斯扮演外骨骼,他的女儿扮演内部操作者。她背对父亲,站到他脚上,她的脚趾压在他的脚趾上。他们握着手帮助平衡。她开始朝前行走。普莱斯的任务就是和女儿保持同步,让自己的脚始终保持在她脚下。几分钟后,他们的行动宛如一人。他女儿完全掌握决策———走多快,什么时候转弯———普莱斯只是一步一步地努力模仿她。
该演示向雅各布森证明,只需要几个接触点———比如脚和手———一台聪明的机器就能明白绑在它身上的操作者的动作意图,并配合行动。理论虽然简单,实践却相当困难。在完成XOS的过程中,雅各布森和他的小组重新设计了微型传动装置,改进了压力感应器,发明了更高效的液压阀门,甚至设计了机器人的铝脚板。但是,被设计者叫做“扫清道路”的控制系统才是把所有零件整合一体的关键,是把他设计的又一个机器人提升到“超人外衣”的核心。曾亲身试穿XOS的奥布瑟克完全赞同:“稍微负重,人体就很容易疲劳。”但是,XOS的控制系统让人体负担减轻到接近零。
正是这个控制系统使演示操作员詹姆森能连续50次举起200磅杠铃,心率却不加快。当他从架子上拉下杠铃时,手上的感应器立刻检测到扭矩的变化。假如没有外骨骼帮助,感应器将显示,他每只手试图拉下100磅重量。但是,雅各布森解释说,该系统的目标是让这些感应器感受的压力接近于零,如此才能让XOS发挥作用。
那些手上的感应器以每秒几百次甚至几千次的速度把测量到的数据传给中央处理器。这一系统把数据输入一系列计算外骨骼手臂、腿和背部方位和运动的公式。最终认识到詹姆森想要把手放下,计算出要模仿他的动作,每个关节内的每条人工肌肉需要如何运动。詹姆森从未感到一点儿负担,因为在他真正用力前,系统已经指挥机械手臂代为拿下杠铃。在举动练习后,他卸下XOS,毫无喘气迹象。我问他感觉如何。“很好,”他说着耸了耸肩。
詹姆森演示的XOS大约是第4版。雅各布森带我参观一个房间,里面,前3套机械外衣原型像木偶一样挂在架子上。让我立刻联想到铁人的“装甲厅”———斯塔克保管他的铁甲衣的房间。第一件机械衣建造于2002年,没有动力。萨科斯小组建造它的目的,是证明外骨骼能像人体一样自如行动。雅各布森把一名工程师绑在衣服内,让他尝试各种复杂动作,比如踢球、跑步、爬进汽车驾驶室。通过这一系列实验,他们证实在恰当的地方采用了恰当关节。
让这些关节以恰当的速度和力量开合则比较困难。2003年,萨科斯开始用水压驱动传动器做人工肌肉。这一方法并非他首创。事实上,另一位外骨骼研究者认为,XOS对水压装置的依赖最终将导致它的失败。这位不愿透露姓名的工程师没有亲眼见过XOS,只是在YouTube上见过一个新闻短片。他说,水压装置太耗电。他认为,电传动器比较好,因为它们消耗能量与行动相符。但是,雅各布森不耐烦地反驳了这种批评。“你喜欢你的汽车刹车吗?你是否希望你乘坐的飞机着陆系统正常工作?它们都是水压的。”之后他又补充说,他已经解决了能量浪费问题。但是他不愿解释细节,只是说萨科斯重新设计了控制液体流动的阀门,使之只在需要的情况下才启动,所以在机械衣运动的情况下才消耗能量。
虽然在举重项目上令人刮目相看,XOS并没有达到Darpa的全部目标。它不能使你腾空灌篮,不能帮你跑得更快,还不能把你变成赫拉克勒斯(大力神)。但是,奥布瑟克说,Darpa当初的目标之一就是看它开列的愿望清单上是否有一项能够实现。在3个参加该项目的团队中(萨科斯、奥克里奇国家实验室和加州大学伯克莱分校),XOS于2005年脱颖而出,最接近五角大楼构想的,成为美军批准进入下一阶段研究的全身外骨骼。萨科斯已经获得陆军1000万美元经费,覆盖两年研究。
詹姆森再次穿上XOS,演示放松锻炼。我看着这套150磅重的机器外衣像影子一样模仿他的每个动作,而它们之间只有6个关节互相接触,想象到秒在每个感应器和中央处理器之间流动的海量数据,眼前的情景精彩程度不亚于《钢铁侠》影片中的特效。我几乎忍不住设想詹姆森飞身冲破房顶。但是,这不可能发生。要冲出洞穴,首先得切断连接XOS的电线。 外骨骼研究者的世界狭小、秘密、不乏明争暗斗。虽然,可能并不了解对手装置的工作原理,仍然会不失时机地冷嘲热讽。最常见的攻击方法是,“你问他打算怎么提供动力。”XOS和美国实验室中其他两套比较领先的外骨骼试图从不同的角度攻克这个难题。雅各布森决定,首先建造一套相当能干的衣服,然后再钻研如何给它提供4至24小时动力(Darpa提出的最低动力要求)。在我所见的所有演示中,詹姆森和XOS都连接着一个水力泵,通过它从外部电源获得电能。这套衣服可以用电池驱动,但是每次只能工作40分钟。另外两位外骨骼研究者———麻省理工学院的休·赫耳教授和加州大学伯克莱分校的哈马甬·卡兹鲁尼———已经开始解决动力问题。
赫耳正试图建造一台脚力驱动的机器,尽可能节省能源———启动时只需2瓦特,相当于便携收音机的耗能———但却能支持穿戴者所背负80磅重量的80%设计由于会影响穿着者的步态,穿上后消耗能量比没有穿时略多。但是,赫耳相信,在不久的未来,他能够改进机械结构,让机器最终帮助节省而不是消耗穿着者的体力。最终,他设想这套装置被用于娱乐,周末时,人们穿着它去爬山,奔跑一天也不觉得累。如果说赫耳的设想还比较遥远,卡兹鲁尼则向我暗示,在解决动力方面,他已经走到一半。
卡兹鲁尼说他的“人载重器”(HULC)下肢外骨骼可以连续工作20小时。它使穿着者能背负100磅重物,但却少消耗15%的氧气。
卡兹鲁尼的装置还不能对外演示。他只肯透露该系统的原理类似混合动力汽车。混合动力车转化刹车产生的能量用于给电池充电。HULC利用步行者换脚时地面传回的能量。行走这一动作本身就足以产生源源不断的动能。他已获得国家标准和技术学院提供的200万美元经费,用于改进系统。最终,HULC将帮助有行动障碍的人恢复行走。“这不是一台战争机器,”他说,“我们的机器可能替代轮椅。”
XOS最有力的竞争者也是一台医疗设备,但是位于太平洋彼岸的日本。2004年日本机器人专家山海嘉之创建了一个叫Cyberdyne的公司(和**《终结者》中导致机器人革命的公司同名),推销他的全身机械外骨骼HAL-5它没有采用XOS式的压力感应器,而是把感应器附着到穿着者身上,接收他(她)的肌肉信号,以确定他的行动意图。这套机械外衣的控制系统能够学习、模仿穿着者的自然姿态。这意味着,至少需要30分钟时间,两者才能协调一致———不能指望一穿上就行动自如。但是,HAL-5的主要用途是康复治疗辅助工具和护士的助手,所以半个小时的培训时间不构成问题。穿上这套电池驱动的大力服后,护士们能轻松抱起粗壮的病人,仿佛抱小孩一样轻松。山海嘉之已开始将HAL-5出租给顾客。 在《钢铁侠》漫画中,超级英雄被打倒,躺在敌人老巢的地板上,头盔内的显示器向他通报糟糕消息———电快用完了。但是仍然还有希望。他把手指插进混凝土地板,找到一条电线,迅速完成充电。
不幸的是,在现实世界,外骨骼充电要麻烦得多。因此,战场上的第一个XOS甚至可能是连接电缆的。奥布瑟克设想,这个原始版本更可能是一名工兵而非战士。连接上军舰或军车上的电源后,XOS可帮助一名士兵迅速从装载重武器的直升飞机上卸货,或者修复履带断裂的坦克。虽然美国陆军希望在2009年前,在战场上实验有线版的XOS,雅各布森和同事们仍在紧张研制自带电力版。
今年夏天,萨科斯将和一家引擎设计公司合作,开发一台能够连续几小时给XOS供电的发动机。此外,雅各布森不愿透露更多。他更愿意谈论另一个更有意思的挑战———与其建造强大发动机,不如减少XOS的能源胃口。
雅各布森给我演示了一台新的节省能量的机械腿,它模仿人腿驱动方式设计。行走时,我们的髋部产生了最大部分能量,当腿超前迈时,膝盖和其部位的小肌肉完全放松,确保我们的脚落到地面理想的位置。这种自由摆动技巧相当节省能量。卡兹鲁尼和赫耳已经把它设计进各自的下肢外骨骼中。雅各布森正将它设计进未来版本的XOS“下一步,”他说,也许在几年后,“将实现用1至3马力实现行走的目标。”此时只需要一个便携电池组就能提供持久动力。
雅各布森把今天的版本看成一个基础模型,最终它将改造成各种版本,执行不同任务,无论是在医院里还是战场上。未来的模型甚至可能完全自动。“你走出去,告诉它,‘你自己走去那幢大楼吧,因为我懒得走’。”
后来,走过萨科斯公司大厅时,我看见平板电视上正放映用动画片描绘的未来XOS在一个片段中,穿着XOS的士兵肩扛导弹,飞身跳过高墙,甚至能做优雅的后空翻。虽然包裹在机械骨骼中,他们看上去像橄榄球侧卫一样灵活。他们看上去像铁人。
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