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乒乓发球机的简化模型示意图如图所示。发球机的机头相当于一个长l=20cm 的空心圆柱(内径比乒乓球的直径略大),水平固定在球台边缘O点上方H=45cm处,可绕C轴在水平面内转动,从而改变球的落点。球台长为L=3m,位于球台中央的球网高h=25cm,出球口离盛球容器底部的高度H0=50cm,不考虑乒乓球的旋转、空气阻力和发球机轨道对球的阻力。已知一只乒乓球的质量约3g,(取重力加速度g=10m/s2)

(1)若发球机的机头不转动,且出球点在O点正上方,当发球机发出的球能过网且落在球台上,求发球机出球的速度大小范围;

(2)若发球机机头以按俯视图所示方向转动,且出球时乒乓球相对机头的速度为9m/s。求出球点转到O点正上方时所发出球的最后落点位置,结果用xoy坐标系中的坐标值表示;

(3)在题(2)问情景下,若发球机每分钟发出30只球,求发球机因发球而消耗的平均功率.

高一物理解答题中等难度题

少年,再来一题如何?
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