世界最大的起重机
你知道世界最大的起重机是多重吗?你有了解起重机能承受多重的重量吗?让我带你认识世界最大的起重机吧!
世界最大轮式起重机
2010年11月23日，第五届中国国际工程机械、建材机械、工程车辆及设备博览会(bauma China 2010)，在上海新国际博览中心开幕，共有1858家厂商参展。这次盛会是中国工程机械行业全面崛起的一个里程碑。中国厂商显示出越来越强势的竞争力，外资品牌在中国市场的份额被进一步压缩。其中徐工集团在展会上推出了世界最大的QAY1200型1200吨全路面起重机，和亚洲最大的XGC28000型2000吨级履带式起重机。三一集团推出了1600吨履带吊和SAC12000型1200吨全路面起重机。中联重科推出了世界最大的水平臂上回转自升塔式起重机——D5200-240。这些尖端产品共吸引了13万名观众到场参观。
徐工集团是我国最大的工程机械企业，2009年实现营业收入505.18亿元，利税35亿元。旗下产品包括起重机、挖掘机、装载机、压路机、混凝土机械、桩工机械、铁路机械、消防设备、特种车辆、液压元件等数十个大类，产品出口至世界130多个国家和地区。集团员工总数近三万人，拥有11个产品研发中心，和2000多人的研发团队。
徐州重型机械有限公司是徐工集团的核心子公司，以研制起重机为主。该厂始建于1943年5月，原名为鲁南第八兵工厂，位于山东省莒南葫芦沟，最早称为华兴铁工厂，当时是一个修理简单枪械和弹花机的兵工厂。1953年5月，工厂从新海连市新浦(现连云港市)迁至徐州，与徐州实业公司铁工厂、大力铁工厂合并为徐州农业机械厂。1953年生产出徐州市第一台工作母机——35吨倾斜式冲床，1954年开始生产双轮双铧犁，1957年开始生产塔式起重机，工厂从农业机械开始向起重机械发展，1958年工厂规模已发展至2680人。1958年10月22日，时任国务院副的薄一波视察该厂，提议将厂名更改为“徐州重型机械厂”，这个名称一直沿用至2004年9月。
1962年，徐州重型机械厂接受一机部五局下达的Q51型5吨汽车起重机的研制任务。1963年，Q51型5吨机械式汽车起重机研制成功。此后近20年间，徐重都是以Q51为主导产品。1967年，徐州重型厂研制成功Q2-10型10吨液压汽车起重机，标志着徐重汽车起重机从机械传动发展到全液压传动。1968年受解放军总后勤部委托，研制成功Q2-5H型5吨液压汽车起重机。1973年，徐重为使液压汽车起重机向系列化方向发展，开始试制8吨液压汽车起重机。1974年，徐州重型厂试制成功16吨液压汽车起重机。1975年，8吨、16吨汽车起重机专用底盘试制成功，填补了我国不能生产中大吨位起重机专用底盘的空白。
1980年，徐州重型机械厂引进日本16吨汽车起重机底盘和上车散装件，开始了对外技术引进和消化吸收，先后引进消化了日本多田野、三菱、日产、加藤汽车起重机，和德国利勃海尔公司全路面汽车起重机设计、制造技术产品不断更新换代，技术水平不断提高。1981年以后，徐重汽车起重机底盘形成了批量生产，解决了中大吨位起重机依赖进口底盘的被动局面。1980年开始，徐重改变小而全的生产方式，开始专业化生产，成为国家定点生产5-50吨液压汽车起重机，及其专用底盘和其它工程机械的专业厂。产品有QY12、QY20、QY32、QY40、QY50、上下车和QYD10立杆吊、JC6搅拌车、QY8A、QY25汽车起重机，1986年，徐州重型机械厂成为工程机械行业第一家过亿元企业。1987年，QY16汽车起重机销往美国。
1989年7月28日，由徐州重型机械厂、徐州工程机械制造厂、徐州装载机厂和徐州工程机械研究所等“三厂一所”为核心，正式组建徐州工程机械集团有限公司(简称徐工集团)。此后10年，徐工集团通过兼并重组、挂牌上市，集团规模由成立时的3.8亿元，扩张至1998年的37亿元。1999年营业收入一举突破50亿元，成为中国工程机械行业的龙头企业。
但是作为徐工集团核心企业的重型机械公司，却在此时陷入困境。1994-1999年连续六年亏损，银行贷款高达4.7亿元，企业陷入破产边缘。亏损的主要原因，除了1993-1999年国家宏观调控，经济“硬着陆”导致市场疲软外徐重长期以来产品结构单一，技术更新换代缓慢也是主因。为了扭转困局，集团对徐重的领导层和产品结构进行重大调整，至2001年实现扭亏为盈。同时公司确立“高端、高技术、高附加值”的发展战略，主攻大吨位起重机市场。
2000年以前，我国100吨以上的汽车起重机全部依赖进口，市场被欧美和日本等工程机械巨头垄断。尤其是全地面起重机，由于其高技术含量和高价位，更是被德国企业垄断。2001年3月，徐工启动QAY25型25吨全地面起重机项目。2002年初，我国第一台全路面起重机——QAY25全地面起重机在徐工重型试制成功。为此徐重攻克了悬挂技术、控制技术、车架结构等60多项关键技术，荣获2004年度中国机械工业部科技进步一等奖。
2004年徐重推出50吨、130吨、160吨和200吨级系列全路面起重机，为企业实现跨越式发展奠定了基础。2005年徐重投资1200万，建立了客户管理系统，在全国建立七个备件中心，完善售后服务体系。2006年徐重推出240吨、300吨全路面起重机。2007年，徐重起重机销售额突破100亿元，在激烈的市场搏杀中，占据全球市场30%的份额，成为全球最大的汽车起重机制造商。2008年徐重推出了500吨级全路面起重机并投资5亿元，建设占地27万平米的二号制造基地，主要生产大吨位全路面起重机。2009年徐重销售汽车起重机近1.6万辆，销售额207亿元，占据中国市场57.4%的份额。2010年徐重增势不减，新研制的800吨、1200吨全地面起重机下线，随即被客户买走。预计徐重全年销售额将突破250亿元。
目前，徐重起重机已经覆盖了汽车起重机、全路面起重机、履带式起重机等近40个型谱系列，并且开始向举高消防车、混凝土泵车等领域延伸。回顾近10年历程，徐重经历了从破产边缘到行业顶峰的生死转折，这是徐工的传奇，也是中国工程机械行业的一个缩影。10年间，大量老牌企业分崩离析，一批新生力量拔地而起。徐工、中联重科、三一、柳工等企业在竞争与合作中，推动中国工程机械大步迈向世界市场。
预计到2015年，中国工程机械市场的规模，将从2009年的3100亿元跃升至9000亿元，成为世界最大的工程机械生产国和消费国。徐工、中联重科、三一重工将有机会成为年销售额过千亿元的工程机械巨头。柳工、厦工、龙工等11家大型企业，到2015年销售额预计将达到6000亿元，占行业规模的比重达到60%以上。
这是根据古罗马工程师Vitruvius的描述绘制的滑轮组起重机，用了两个定滑轮和一个动滑轮。有古籍宣称这种起重机是公元前3世纪由阿基米德发明的。
轮式起重机的发展历史
人类使用起重机械已有数千年历史，古埃及和罗马帝国用原始的起重机，建起了庞大的城垣。但那时的起重机多为固定式的木头支架。进入工业时代后，可移动的机械式起重机应运而生。经过上百年的发展，移动式起重机已经派生出汽车起重机、履带式起重机、全地面起重机等庞大的分支。
汽车式起重机(Truck Crane)在二十世纪初发源于欧洲。其采用载重卡车底盘，搭载桁架臂或箱型液压伸缩臂，能在普通道路上行驶和作业具有结构紧凑、快速转移、受场地限制较小、价格低廉等特点。全路面起重机(All Terrain Crane)于上世纪60年代发源于欧洲。其采用专门设计的多轴全轮驱动底盘，油气悬挂、液压减震，可实现全轮转向、全桥驱动搭载桁架臂或箱型液压伸缩臂。两者相比，全路面起重机具有更高的场地适应性，起重能力更强，技术含量更高，当然造价也成倍提高。
1890年，英国COLES公司研制出以铁路板车为底盘，用垂直式蒸汽锅炉为动力的起重机，有数吨的起重能力，可依靠轨道行驶。这是19世纪末期，移动式起重机的典型结构。COLES公司曾经是欧洲最大的起重机公司，1879年创立于伦敦，创始人为Henry James Coles(1847-1905)。亨利13岁进入S.Worssam机械厂工作，32岁时创立了自己的公司，以制造2-10吨回转式蒸汽起重机为主要业务。1905年亨利去世，他的长子接管了公司。1918年，COLES公司用Tilling-Stevens汽车底盘，制造出第一台用电动机驱动的汽车起重机。从目前的资料看，这应该是世界最早的汽车起重机之一。
第一次世界大战后，随着汽车产量迅速增长，汽车式底盘逐渐应用于各类工程机械。欧洲和美国相继出现了一批制造汽车起重机的厂商。第二次世界大战爆发后，军工需求进一步刺激了汽车起重机的发展。如COLES公司根据英国皇家空军的需求，研制了采用6x4越野底盘的6吨军用起重机。
1945年二战结束，战后重建工程使汽车起重机和履带式桁架臂起重机，取代了战前的缆索式起重机。此时的起重机，传动装置仍以机械传动为主，部分采用液压助力装置结构部分已由铆接变为焊接，并开始使用高强度钢材。桁架式臂架开始采用合金钢管、型钢焊接而成。此外制定了钢丝绳的技术标准，实现规格化批量生产。种种变化使得汽车起重机的性能和可靠性显著改善。
二战后由于欧洲受到战争重创，美国占据了世界起重机市场的主导地位，主要厂商有哈尼施菲格(P&H)、劳伦(Lorain)、马尼托瓦克(Manitowoc)、林克贝尔(Link Belt)、科林(Koehring)、比塞洛斯(Bucyrus-Erie)、格鲁夫(GROVE)等。进入60年代，美国在移动式起重机市场已经确立了世界霸主地位。欧洲也不甘落后，1963年，英国COLES公司推出100吨级汽车起重机，为当时世界之最。1971年，COLES推出的Colossus L6000型汽车起重机，最大起重能力达到250吨。该机只生产了1台，采用6轴底盘，桁架臂长66米，可竖立起来做塔机使用。1973年COLES推出使用箱型伸缩臂的LH1000型汽车起重机。此后COLES公司因经营不善于1980年宣告破产，1984年被美国格鲁夫(GROVE)兼并。
格鲁夫(GROVE)曾经是世界最大的全地面起重机制造商，1947年创建于美国宾夕法尼亚州Shady Grove。1965年格鲁夫生产了首台箱型伸缩臂起重机并出口德国。1968年格鲁夫推出全球第一台具备回转结构的全地面起重机。1970年推出使用箱型伸缩臂的全地面起重机。1995年格鲁夫收购了德国克虏伯起重机业务。2002年格鲁夫又被美国马尼托瓦克集团收购。同年推出的GMK 7450/7550是格鲁夫全地面起重机家族中的顶级机型，最大起重能力为450吨(550美吨，美国型号为GMK7550，出口型号为GMK7450)，采用7轴底盘，主臂可延伸至60米，加上副臂可达130米。
欧洲著名厂商
上世纪70年代以后，世界起重机市场发生了急剧变化。美国醉心于电子信息产业，重工业生产规模不断缩小转移。在起重机的开发上失去了活力。欧洲经济一度陷入低迷，但在工业制造领域仍有长足发展。以德国企业为中心，不断突破特大吨位起重机的世界纪录。日本起重机产业曾高速增长，占据了中小吨位起重机市场，但在日本泡沫经济破灭后一蹶不振。
欧洲的移动起重机制造商除了英国COLES外，还有德国哥特瓦尔德(Gottwald)、利勃海尔(Liebherr)、克虏伯(KRUUP)、法恩(FAUN)、法国PPM、西班牙LUNA等。
1906年成立的德国哥特瓦尔德(GOTTWALD)公司，位于杜塞尔多夫，原名为“MUKAG”(Maschinen und Kranbau Aktien Gesellschaft)，以生产蒸汽式起重机、挖掘机、打桩机为主。1926年，银行家利奥·歌特瓦尔德(Leo Gottwald)接管了MUKAG公司。1936年正式改名为Leo Gottwald KG。哥特瓦尔德公司在二战中劫后余生，1950年推出了MK-1型轮式起重机。1956年推出世界第一台移动式港口起重机，使用的是轮式卡车底盘。
1959年哥特瓦尔德开始生产汽车起重机，此后以生产大吨位汽车起重机闻名于世。旗下的AK系列桁架臂汽车起重机，从1978年开始生产，主要包括AK150、210、300、350、400、450、680、850、912、1200等型号。AK210起重量210吨，采用7轴底盘。AK300为瑞士Toggenburger公司制造，只生产了一台，采用9轴底盘。这台车后来升级为400吨级，转卖到了香港。AK350采用8轴底盘，只生产了一台，交给日本的山九株式会社，现在在台湾的台塑重工服役。AK450、AK680、AK850型都只制造了两台，其中AK850为10轴底盘，起重量850吨。因这部车超过德国道路所规定的轴重限制，所以每次转场运输前，必须先将卷扬机及线轴拆除。AK912从1985年开始制造，在配备超起和特定的臂长之后，以1200吨的起吊能力创下轮式起重机的世界之最，此车只生产了3台。AK912采用10轴底盘，分为前6后4，前7后3两种。由于车身过于庞大，超过了德国道路运输极限，所以使用成本极高。1988年，在GOTTWALD被曼内斯曼德马格公司收购后，AK912 GT型汽车桁架臂起重机，成为一代绝响之作。
哥特瓦尔德生产的箱型伸缩臂起重机以AMK系列命名，包括AMK45、AMK75、AMK85、AMK125、AMK200、AMK210、AMK306、AMK400、AMK500、AMK600、AMK1000等众多型号。AMK为200吨级起重机，采用6轴底盘，后升级为8轴，共制造了7辆。AMK210共制造了13辆。AMK400共制造了4台。AMK500由第一台AKM400-93升级改造而成，仅此一辆。AMK600为9轴底盘，最大起重量时的工作半径为2.7米。1985年为Riga Mainz公司制造的AMK1000-103，全世界仅有一台，10轴底盘，最大起重量为1000吨，满负荷时工作半径为4米。在2007年德国利勃海尔推出LTM11200-9.1型1200吨全路面起重机之前，该机保持世界最大吨位箱型伸缩臂汽车起重机世界记录达22年之久。该车几经转卖，落到了台湾人手里。第三手为台湾龙虎起重公司，第四手为台湾权顺重机。
哥特瓦尔德原本是一个家族企业，到上世纪80年代，利奥·歌特瓦尔德(Leo Gottwald)已经年届九旬，需要退休，但是他的子女们只钟情于家族的金融生意。在后继无人的情况下，老哥特瓦尔德决定将公司出售。其中液压起重机部门于1985年出售给了克虏伯，桁架式起重机、铁路起重机业务出售给了曼内斯曼德马格公司。
德国利勃海尔集团，于1949年由汉斯·利勃海尔创立于德国南部小镇基希多夫(Kirchdorf)。该公司位于德国爱茵根(Ehingen)的工厂，能够为用户提供350-1200吨的全路面起重机。利勃海尔的汽车起重机，包括桁架臂的LG系列，和箱型伸缩臂的LTM系列。在2007年慕尼黑宝马展上，利勃海尔推出了世界最大的LTM11200-9.1全路面起重机。该机采用9轴底盘，七节伸缩臂长达100米，通过使用变幅副臂可延长到126米，起吊高度达到170米。可用于安装大型风力发电机。LTM 11200行驶时重108吨，携带全部支腿和整个转台，吊臂由另外一台车辆运输。
简单机械和功 (基础测试卷)
一、填空题：（每空1分，共30分）
1．杠杆平衡的条件是________________________。当动力臂______阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂______阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂______阻力臂时，是省力杠杆。
2．定滑轮的实质是一个______杠杆，所以使用它可以____________但不能______；动滑轮的实质是一个______杠杆，所以使用它可以____________，但不能____________。
3．写出下列各单位所对应的物理量：
(1)N•M ；(2)J/s __________ ；(3)W•S________；(4)N•M/S_________。
4．在镊子、钢丝钳、扳手、天平中，属于费力杠杆的有____________，属于等臂杠杆的有____________。
5．如图1所示，杠杆上每格等距，每个钩码重都是1N，当杠杆平衡时，弹簧秤的示数为______；若要求弹簧秤示数为9N，并且钩在支点左侧时，则它应钩在______处，拉力方向应为____________。
图1 图2
6．如图2所示，用动滑轮把重为40N的物体匀速上提，弹簧测力计示数为24N，则拉力为______N。不计摩擦和绳重，动滑轮重为______N，这时该动滑轮的机械效率约为______。
7．某运动员把1000N的杠铃举高1.8m后在空中停留5秒钟，在这5S内他对杠铃做的功是______J，功率是______W。
8．两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为______，在相同时间内做功之比为______。
9．某台机器的功率为80W，机械效率为80%，分别表示_____________________________，__________________________________________。
10．设长和高之比为5∶2的斜面，把重600N的物体匀速推上去，所用沿斜面方向推力至少是______N，若实际所用推力为300N，则斜面的机械效率为_____________。
二、选择题：（每题3分，共30分）
11．两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡，此时（ ）
A. 两个小孩的重力一定相等
B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.两个小孩的质量一定相等
D.小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
12．一把杆秤原来很准确，但跟它配套的秤砣掉了一小块，再用它称量物体时，称量结果将 （ ）
A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定
13．使用下列简单机械时，一定省力的是 （ ）
A、铡刀和定滑轮 B、撬棒和理发剪刀
C、羊角锤和手推车 D、瓶盖起子和钓鱼杆
14．在下列情况下，力对物体做功的说法正确的是 （ ）
A、铅球出手后，水平方向移动7m，手对铅球做了功
B、用30N的水平推力，将重为180N的物体推动9米。推力对物体做了功
C、关闭发动机后，火车仍向前滑行50m，火车的惯性对它做了功
D、小球在光滑的水平面上滚动，支持力对它做了功
15．如图3所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动，此时弹簧测力计的示数是8N，若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，那么物体A与水平面的摩擦力以及2S内F所做的功分别为（ ）
A、8N，32J B、16N，32J C、8N，64J D、16N，64J
图3 图4
16．如图4所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必须是（ ）
A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力
17．某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近 （ ）
A、1W B、10W C、100W D、1000W
18．张强要抬起一根粗细均匀、重为800N的树干的一端，另一端不离地，他至少用力 （ ）
A、800N B、600N C、400N D、200N
19．大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平向移动4m,如图5所示,若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功？ （ ）
A、200J B、300J C、400J D、500J
图5 图6
20．工人用如图6所示的滑轮组提升重物，在10S内将质量为100kg的物体匀速提升2m，已知工人向下的拉力为480N，则下列说法错误的是 （ ）
A. 绳子自由端被拉下6m
B.工人所做的有用功为1960J，总功为2880J
C.工人做功的功率是288W
D.滑轮组的机械效率为51%
三、作图题：（第21、22题每题3分、第23题2分，共8分）
21．在如图7所示中，O是杠杆的支点，试画出F1和F2的力臂l1和l2。
22．如图8所示是活塞式抽水机的的摇柄，AOB是一杠杆，在图中作出阻力F2的示意图和动力臂L1。
23、如图9所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳的绕法。
图7 图8 图9
四、实验题：（每空2分，共8分）
24、在如图10所示的实验装置中，(1)实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，它将杠杆
右端的螺母向_________边旋一些，使杠杆在_________位置平衡，(2)实验时只有8个相同
的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则
怎样挂钩码可使杠杆在水平位置平衡？（设计两种方案）
答：①________________________________________________
②________________________________________________
图10
五、计算题：（每题8分，共24分）
25、一根2米长的硬杆AB水平放置，A端挂30N的物体，B端挂50N的物体，要使杠杆平衡支点应距A端多远？若两端各增加10N的物体，为使杠杆平衡，支点向何方移动多少米？
26、有一辆5吨的汽车，用22050N的牵引力，在2.5min内沿斜坡路匀速向上行驶450m，若坡的机械效率为60%，求：(1)汽车在这段路程的速度；(2)汽车所做的功；(3)汽车的功率；(4)汽车上升的高度。
27、如图11所示的滑轮组，若重物升高2m，绳子的自由端移动6m，不计绳重和摩擦。
(1)用笔画出此滑轮组绳子的绕法；(2)若重物G为100N，所用拉力为40N，求：
总功该滑轮组的效率、动滑轮的重力各为多少？
图11
11.简单机械和功（提高测试卷）
一、填空题：（每题3分，共30分）
1．指出下列实物属于哪种简单机械：(1)旗杆上的小轮是______,(2)钓鱼杆是______ ，(3)撬铁路枕木上道钉的道钉撬是______。
2．有一轻质杠杆，动力臂是阻力臂的3倍，当用它提升重力为30N的物体时，需施力为______N。若将物体提升40cm，则动力作用点将移动______m。
3．一把杆秤不计自重，提纽到秤钩的距离为3cm，秤砣质量为250克，用这杆秤来称质量为3kg的物体时，秤砣应离提纽______米。
4．如图1所示，水平台上的物体A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10N，若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，则拉力F为______牛，物体A受到的摩擦力为______牛，拉力的功率为______W。
图1 图2
5．如图2所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当绳的D端从N向M滑动过程中，杠杆仍保持平衡，则AD对杠杆的拉力变化情况是__________________。
6．将一木箱推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为______N。
7．用一个动滑轮提升一个重为500N的物体，(1)若不计摩擦和动滑轮重，则拉力为______ N，滑轮的机械效率为______ ；(2)若不计摩擦，动滑轮重为100N，则拉力为______ N，动滑轮的机械效率为______ ；(3)如果不计摩擦，动滑轮重不变，若提升的物重增大，则拉力将______，动滑轮的机械效率将______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
8．抽水机每秒钟能把20kg的水抽到10m高处，它每分钟做的功是______J，抽水机的功率是______W。（g取10N/kg）。
9．用一个定滑轮和一个动滑轮来提升260N的重物，每个滑轮重10N，不计摩擦时，当匀速提升重物时最多可省______N的力。当重物上升40cm时，绳子自由端通过的距离是______m.
10．小强同学家住北园小区3号楼五楼，放学后，他从一楼到五楼共用了20s，若小强及书包总重为480N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率为______W。
二、选择题：（每题3分，共30分）
11．如图3所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终
受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A/ 位置时，力
F将（ ）
A、变大
B、变小
C、先变大，后变小
D、先变小，后变大 图3 图4
12．将一动滑轮改为定滑轮使用，这样一定是（ ）
A. 提高了功率 B.提高了机械效率 C.节省了力 D.节省了功
13．一把粗细均匀的杠杆AB，在端点A、B处分别作用竖直向下的力F1、F2时，杠杆在水平位置处于平衡。若使力F1、F2同时各减少2N，则杠杆失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以判断杠杆AB的支点位置是（ ）
A. 在杠杆的中点 B.不在杠杆的中点，而且靠近B端
C.不在杠杆的中点，而且靠近A端 D.无法确定
14．如图4所示，一个工人用滑轮组提起2000N的重物，所用的拉力是800N， 绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（ ）
A. 总功是3200J，效率为40% B.有用功是8000J，效率是40%
C.有用功是3200J，效率为62.5% D.总功是3200J，效率是62.5%
15．以下各种方法中，能提高滑轮组的机械效率是（ ），
A. 减慢提升速度 B.减少定滑轮重
C.减少动滑轮重 D.减少被提升的物重
16．如图5所示，物体A在拉力作用下沿水平面匀速运动了一段距离S，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。下列说法正确的是（ ）。
A、F1＝ F2 W1＝W2 B、F1＝ F2 W1＝ W2
B、C.F1＝ F2 W1＝W2 D、F1＝ F2 W1＝ W2
图5 图6
17．如图6所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P时，直尺的A端刚刚翘起，则此直尺受到的重力为 （ ）
A、10N B、5N C、2.5N D、以上答案都不对
18．“五一”期间，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min登上山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林和爸爸登山功率之比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．9∶8 D．8∶9
19．如图7所示，物重为20N，摩擦不计。绳的一端拴在
地面上，用力F使滑轮匀速上升2m的过程中（滑
轮自重不计），则有 （ ）
A．重物上1m B．F为40N
C．重物上升2m D．F为10N 图7
20．处于平衡状态的杠杆，如再加一个力F后，杠杆仍处于平衡，则力F（ ）
A．一定在阻力一边 B．一定在动力一边
C．作用线通过支点 D．无法判断
三、作图题：（每题3分，共3分）
21．请在图8(b)中画出钢丝钳动力F1的力臂l1和阻力F2的力臂l2。
22．请在图9中画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
23．如图10所示是羊角锤拔钉示意图，在图中标出支点O，并作出动力臂和阻力臂。
图8 图9 图10
四、实验题：（每空2分，共10分）
24．小丽同学用如图11所示的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率”的实验，
已知每个钩码质量为50g。
(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上。
(2)将钩码匀速竖直向上提升20cm，弹簧测力计的示数为0.8N，则此过程对
钩码所做的有用功为__________J，动力所做的总功为________J，滑轮组的
机械效率为_________（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。
(3)若减少两个钩码，则滑轮组的机械效率将________（选填“增大”、“减
小”或“不变”）。 图11
五、计算题：（每题7分，共21分）
25．如图12所示，一个厚度均匀的薄木板长2m，木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受
的最大拉力为10N。一个大小不计的木块重40N，它从木
块左边的O点开始以0.2m/s的速度向木板右端匀速移动，
求：木块运动多长时间绳子断裂？（木板重力不计）。
图12
26．如图13所示，物体重1500N，地面对物体的摩擦阻力为物体重的0.4倍，一个人用240N
的拉力F，在8秒内使物体沿水平地面匀速移动了5m，求：
(1)力F做的功；(2)人做功的功率；(3)滑轮组的机械效率。
图13
27．一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计摩擦和绳重），站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m，所用的拉力是250N，求：(1)这个工人做功的功率是多少？(2)此时滑轮组的机械效率是多少？(3)若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？
11.简单机械和功（拓展测试卷）
一，填空题：（每题3分，共30分）
1．如图1所示，AOB为一轻质杠杆（杠杆自重忽略不计），O为支点，OA=OB，在杠杆的B端挂一重20N的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加的力F至少为______N.
图1 图2
2．商店里用的案秤，是一个不等臂杠杆，每台案秤都 有一个套砝码，秤杆上还有个游码。请用毫米刻度尺粗略测量一下图2中秤盘支点到秤杆支点的距离是______mm。砝码盘支点到秤杆支点的距离是______mm。如果砝码的质量是1kg，游码在零刻度处，秤杆恰好平衡，计算一下盘中货物的质量是______kg.
3．小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是______J，总功是______J，杠杆的机械效率是______。
4．在2004年中考体育达标“跳绳项目”测试中，燕燕同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为______J，她跳绳的平均功率约为______W。(g取10N/kg)
5．如图3所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2S内拉力做的功是______J，滑轮的机械效率是______（不计滑轮重）
图3 图4
6．如图4所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s速度向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮之间的摩擦及绳重不计，则该滑轮组的机械效率为______________，在2s内拉力F做的功为______________ J。
7．如图5所示是杆秤示意图。A、B是两个提纽，如果B提纽断了，临时找一根粗铜丝代替。那么，使用______提纽称物体质量将不准确，所称物体的质量将比物体的实际质量______。（填“大”或“小”）。
图5 图6
8．如图6所示，有甲、乙两人抬一只箱子上楼（图中人未画出），甲用力F1，乙用力F2，方向均竖直向上，则F1与F2的大小关系是F1______F2。
9．一辆板车陷入泥里，甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把，乙推车轮的上边缘，若两人用力一样大，且方向合理，则两人中实际效果更好些的是____________，这是因为____________________________________。
10．斜面长0.5m，高0.2m，用一个沿斜面向上的拉力把一重2.7N的木块匀速地从斜面底端拉到斜面顶端。已知该斜面的机械效率为90%，木块的运动速度大小为0.1m/s，则拉力的功率为_____________W。
二、选择题：（每题3分，共30分）
11．滑轮组的机械效率为80%，利用它可以用1000N的力匀速提升4000N的重物。则此时负担重物和动滑轮重力的绳子的股数是( )
A.3股 B.4股 C5股 .D.6股
12．力F 将质量为m的物体举高Sm，做了W1的功；用同样大小的力将质量为m的物体沿斜面向上推进Sm，做了W2的功；仍用同样大小的力将质量为m的物体在水平地面上推动了Sm，做了W3的功，则（ ）
A、W1＞W2＞W3 B、W1＝W2＝W3 C、W1＜W2＜W3 D、无法比较
13．小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方，则小明对足球做的功是（ ）
A、100J B、200J C、4000J D、无法确定
14．一台功率为100kW的发动机，把它装到汽车上，汽车速度可达到90km/h，把它装到汽船上，汽船的速度只能达到30 km/h，则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比是（ ）
A、1∶3 B、3∶10 C、9∶10 D、5∶6
15．如图7所示，用水平方向的力F拉绳子的一端P，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力及2秒内P端移动的距离分别为（ ）
A、8N，4m B、8N，8m C、16 N，4m D、16N，8m
图7 图8
16．如图8所示，测定滑轮组的机械效率时，所用钩码质量为200g ，几位同学用弹簧测力计测出拉力F的读数如下，其中肯定错误的是（ ）
A、0.9N B、0.8N C、0.7N D、0.6N
17．利用如图9所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，则（ ）
A、甲滑轮组的机械效率高
B、乙滑轮组的机械效率高
C、F2做功的功率大
D、F1、F2做功的功率一样大
图9 图10
18．如图10所示为一杆秤，下面说法正确的是（ ）
A、在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值大于物体的真实质量
B、在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值小于物体的真实质量
C、用B提纽时，该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值大
D、以上说法都不对
19．用不等臂天平称质量为4g的药品，先放在左盘中称，再放在右盘中称，记下两次结果，其记录数据可能是下列的哪一组？（ ）
A．2g，6g B．4g，1g C．10g，6g D．2g，8g
20．一台水泵每分钟内可把4.8t水扬高10m，若水泵效率为80%，带动水泵的电机效率为85%，则电机与水泵的配套功率应为 （ ）
A．12kW B．10kW C．9.8kW D．6kW
三、实验题：（每小题4分，共12分）
21．小红学过“机械效率”后，产生了一个疑问：机械的机械效率越高是否越省力？“针对
这个问题，小红借了一个弹簧测力计，利用家中“案板”和茶杯作了以下实验：
A、把杯子放在塑料袋中，在杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的重力G；
B、用“案板”作斜面，如图11所示，把一只水杯通
过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，把盛水
杯子匀速拉上斜面；
C、分别测出拉力F，杯子移动的距离s和升高的高度h；
D、改变斜面的高度，做4次实验，记录实验数据如下表： 图11
一 二 三 四
重力G/N 5 5 5 5
升高h/m 0.1 0.15 0.2 0.25
有用功W有/J （ ） 0.75 1 1.25
拉力F/N 1.6 2.2 2.7 3.1
移动距离S/m 0.5 0.5 0.5 0.5
总功W总/J （ ） 1.1 1.35 1.55
机械效率η （ ） 0.68 （ ） 0.81
(1)计算并将数据填入表中4个括号内。
(2)小红的疑问是否得到解决？分析实验数据，能得出什么结论？
(3)完成上面实验后，小红又产生了一个猜想：如果减小斜面的摩擦，可以提高斜面的机械效率。
①请你运用所学的知识，说明小红的猜想是否正确（简述理由）。
②请你设计一个实验，进一步证明你对小红猜想的判断。
四、计算题（第22题10分，其余每题9分，共28分）
22．如图12所示，某矿产工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向
右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。根据题给
条件，请你计算出与本题相关的5个物理量，要求写出简要说明和
结果。（g取10/kg）
图12
23．用滑轮组吊起重为100牛的物体，人站在地面上往下拉绳，拉力是31.25牛，使物体匀速上升4米，滑轮组工作时的机械效率为80%。
(1)求人做了多少功？
(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体。
(3)画出这个滑轮组
24．座落在龙河广场的“商银双厦”是连云港市标志性高层建设，楼内安装的垂直降式电梯可以使人们方便上下。该电梯铭牌如下，其工作原理如图13所示。在额定状态下试运行时，所载15人平均每人质量为60kg，测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s，动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计，g取10N/kg。求：
(1)钢丝绳的拉力
(2)滑轮组的机械效率。
(3)这个过程中消耗的电能。
图13
参考答案（1）
《简单机械和功•基础测试卷》
一、1．动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l1=F2l2） 大于 小于 等于2．等臂 改变动力的方向
省力 省力 省力 改变动力的方向3. 功 功率 功 功率4. 镊子 天平 5. 4.5N C 竖直向下
6. 24 8 83% 7. 0 0 8. 1：3 3：1 9.该机器1s内做功的为80J 该机器做的有用功占总功的80%
10. 240 80% 11.D 12.A 13.C 14.B 15.D 16.C 17.C 18.C 19.A 20.D
三、略
四、24.右 水平 在3处挂4个钩码 在4处挂3个钩码 在6处挂2个钩码
25. 1.25m 应向A端移动0.05m 26. (1)3m/s (2)9.9225×106J
(3)66150W (4)121.5m
27．(1)略 (2)240J 83% 20N
参考答案（二）
《简单机械和功•提高测试卷》
一、1．定滑轮 （费力）杠杆 （省力）杠杆 2．10 1.2 3．0.36
4．10 20 1 5．先变小后变大 6．600
7．(1)250 100% (2)300 83% (3)增大 增大
8．120000 2000 9．180 1.2 10．288
二、11．C 12．B 13．B 14．D 15．C 16．C
17．A 18．D 19．B 20．C
三、略
四、24．(1)略 (2)0.4 0.48 83.3% (3)减少
25．2.5s
26．(1)3600J (2)450W (3)83%
27．(1)200W (2)80% (3)450N
参考答案（3）
《简单机械和功•拓展测试卷》
一、1．20 2．8 36 4.5 3．160 200 80% 4．20 40
5．5 80% 6．80% 5 7．A 小 8．>
9.乙 乙使车轮沿地面滚动的力臂长些，力和力臂的乘积较大
10．0.12
二、11．C 12．B 13．D 14．A 15．D 16．D 17．B
18．B 19．D 20．A
三、21．(1)0.5 0.8 0.63 0.74
(2)解决了小红的疑问，通过实验数据得出结论：使用斜面机械效率越高不是越省力。可见“机械效率越高越省力”是错误的。
(3)①正确的。理由：有用功一定，减小摩擦力就减少了额外功，即减少了总功。故提高了机械效率。②在小红设计的实验方案的基础上：a保持斜面倾角不变，在斜面（案板）表面铺不同材料（如纸、玻璃、毛巾等）改变摩擦；b将水杯沿斜面提升一定高度或沿斜面移动一定距离分别求出各次的机械效率。
22．(1)物体的重力G=mg=320N； (2)人运动速度V=S/t=0.8m/s
(3)拉力F做功W总=FS=1600J； (4)提升物体做功W有=Gh=1280J
(5)机械效率η=W有/W总=80% (6)人做功的功率p= w
(7)人受地面摩擦力f=F=200N (8)物体所受拉力F=G=320N， 此外还可以计算物体上升速度，人、物体所受的合力等等……
23．(1)人做的功不能用Fs求，因为滑轮组未知，s为多长未知，但人做的功为总功，可由W总=W有/η求，即：W总=Gh/η=100×4/0.8=500焦。
(2)设有N段绳子承担，则：η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F•Nh,得N=G/Fη=100/31.25×0.8=4段。(3)略
24．(1)5×103N (2)60% (3)1.8×106J
钻井设备通常有以下7种：
常规陆地钻机、沙漠钻机、 车装钻机、 连续管作业机、 斜井钻机、海上钻井平台、钻井船。
钻机，是一套复杂的机器，它由机器、机组和机构组成。钻机是在勘探或矿产资源（含固体矿、液体矿、气体矿等）开发中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。
现代化的钻机还必须有一套辅助设备，如供电、供气、供水、供油等设备，器材储存、防喷防火设施、钻井液的配制、储存、处理设施等及各种仪器和自动记录仪表。
扩展资料日常保养：
1、对钻机主要结构状况、结构连接件螺栓、结构件连接销轴、各结构 件焊缝、吊篮结构及安全防护状况进行检查，特别是进场使用之前，应请有资质 的单位对其安全性能进行检测，合格后方可使用；
2、定期对各种动力头、工作油缸、钻头钻杆状况进行检查；
3、定期对卷扬机的卷筒防钢丝绳脱落装置及两侧边缘高度、卷筒壁状况、 钢丝绳尾部在卷筒上的周数进行检查，特别是对制动口的状况应作重点项目随时 进行检查等。
参考资料来源：百度百科——钻机
施工升降机安全规程(GB10055-2007)》代替GB10055-1996《施工升降机安全规则》。
本标准与GB10055-1996相比主要变化如下:
标准的名称改为"施工升降机安全规程"
增加施工升降机导轨架轴心线对底座水平基准面的安装垂直度偏差增加标准节对不同的立管壁厚要有标识的要求
增加当标准节立管壁厚有腐蚀或磨损时应报废或降级使用的要求
增加人货两用或400kg以上的货用施工升降机应设置缓冲器对在进行安装、拆卸和维修时的吊笼运行速度作出规定
增加编织网围栏或门的孔眼及开口尺寸的要求对层门的净高度分为按全高度层门和高度降低的层门来要求
增加对额定提升速度超过0.7m/s时的施工升降机设置减速开关的要求删去对钢丝绳的连接方式的要求，增加在需要储存预留钢丝绳时，对所用接头或附件的要求。
