这个电动机消耗的电能包括匀速阶段吗?包括的话,怎么求?

题目

这个电动机消耗的电能包括匀速阶段吗?包括的话,怎么求?
皮带的速度是3m/s,两轴心距离s=4.5m,现将m=1kg的小物体轻轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15 .电动机带动皮带将物体从左轮送到右轮正上方的过程中,电动机消耗的电能是多少?

答案

摩擦力F=0.15*1*10N=1.5N,加速度a=1.5N/1kg=1.5m/s^2 共速用时t=3/1.5=2s
2s内位移x=0.5*at^2=3m<4.5m说明此时物体与皮带共速,无摩擦力
所以全过程有摩擦力做功W=1.5N*3m=4.5J
若要计算摩擦产热的话就要加上Q=f*S相对位移=1.5N*6m=9J
由能量守恒得,消耗电能为W+Q=13.5J