例题3 某型石英表中的分针与时针可视为做匀速转动,分针的长度是时针长度的1.5倍,则下列说法中正确的是( )
A. 分针的角速度与时针的角速度相等
B. 分针的角速度是时针的角速度的60倍
C. 分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍
D. 分针端点的向心加速度是时针端点的向心加速度的1.5倍
思路分析:分针的角速度ω1= rad/min
时针的角速度ω2= rad/min,
ω1∶ω2=12∶1,v1∶v2=ω1r1∶ω2r2=18∶1,
a1∶a2=ω1v1∶ω2v2=216∶1,故只有C正确。
答案:C
【高频疑点】圆周运动是匀变速曲线运动吗?
匀变速曲线运动是加速度恒定,但加速度与速度不共线的情况,而圆周运动中向心加速度是始终指向圆心的,也就是其方向是不断改变的。即使在匀速圆周运动中,向心加速度大小恒定,但方向也是时刻变化的,所以圆周运动不是匀变速曲线运动。
我们分析圆周运动中任意两个时刻的线速度与加速度情况,如下图
既然知道圆周运动不是匀变速曲线运动,则不能得出a1=a2(即向心力F1=F2)的结论,同样的也不能得出v1=v2。在匀速圆周运动中,任意两时刻相等的物理量是ω1=ω2。这些等量关系的表达是我们在解题中经常容易出错的地方。