如图甲所示，叉车的前轮宽大、后轮窄小．每个前轮与地面的接触面积为0.05m2，每个后轮与地面的接触面积为0.02m2，其中P点为叉车（包含人）的重心，叉车和人的总质量为2t．某次工作时，

Question

如图甲所示，叉车的前轮宽大、后轮窄小．每个前轮与地面的接触面积为0.05m²，每个后轮与地面的接触面积为0.02m²，其中P点为叉车（包含人）的重心，叉车和人的总质量为2t．某次工作时，叉车托着1.5t货物从A点竖直匀速提升到B点，再水平移动匀速到C点，如图乙所示，求

（1）货物运动到D点时受到的摩擦力为___N．
（2）从A到C过程中叉车对货物共做功多少J？
（3）图中叉车装运的最重货物为多少N？
（4）装运最重货物时，前轮对地面的压强为多少Pa？

Answer 1

（1）当货物随叉车一起匀速运动时，货物相对于叉车静止，故货物不受摩擦力作用；物体只受重力和支持力作用，且二力是一对平衡力；
（2）货物的重力为：G_货=m_货g=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N；
A到C过程中，叉车对货物支持力只在A到B过程做功，叉车做得功为：W=G_货h=1.5×10⁴N×4m=6×10⁴J；
（3）叉车和人的总重力为：G=mg=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N；
由图可知，叉车工作时，相对于以前轮为支点的杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，
叉车装运的最重货物为：G_最大=(GL1)/(L2)=(2×104N×1.2m)/(1.0m)=2.4×10⁴N；
（4）根据杠杆的平衡条件可知，当货物重为：G_货=1.5×10⁴N时，
叉车前轮受到的叉车自身的压力为：F=(G货L1)/(L2)=(1.5×104N×1.0m)/(1.2m)=1.25×10⁴N；
叉车前轮对地面的压力F_压=G_货+F=1.5×10⁴N+1.25×10⁴N=2.75×10⁴N；
则叉车前轮对地面的压强p=(F压)/(S)=(2.75×104N)/(2×0.05m2)=2.75×10⁵Pa．
答：
（1）0；
（2）从A到C过程中叉车对货物共做功为6×10⁴J；
（3）图中叉车装运的最重货物为2.4×10⁴N；
（4）装运最重货物时，前轮对地面的压强为2.75×10⁵Pa．