乒乓球里的物理世界

陳寶興

乒乓球被譽為我國國球。北京奧運會上，中國乒乓球隊創造了世界乒壇的一個奇跡。從團體賽到單打賽，從須眉對抗到巾幗比拼，中國選手無不以勝利而告終。包攬男女團體冠軍，席卷男女單打三甲，北京大學體育館，見證了中國乒乓的輝煌，也讓世界領略了中國球手的風采?？赡阒绬?？乒乓球運動里面，包含了我們學過的很多物理知識。下面，我們通過一些習題一起來體會吧！

原創試題

情景素材一：

1996年5月，國際乒聯理事會同意試驗大球的提案——為減緩球速和旋轉，增加回合和觀賞性，建議將乒乓球的直徑增大2毫米。

練習者球拍有兩種：1. 正膠海綿拍：正膠就是膠皮顆粒向上的膠皮，擊球穩且速度快，適合近臺快攻型的球員使用。2. 反膠海綿拍：反膠就是粘貼時粗面向下、黏性較大的光面向上的一種膠皮，全歐洲的選手均采用此種膠皮。

1. 我們看到黃色乒乓球是因為（）

A. 球吸收了太陽光中的黃色光

B. 球反射了太陽光中的黃色光

C. 球透過了太陽光中的黃色光

D. 球吸收了所有色光

2. 球拍的兩面都用海綿膠皮是因為（）

A. 海綿膠皮的密度小B. 海綿膠皮的硬度小

C. 海綿膠皮的彈性好D. 海綿膠皮的韌性好

3. 乒乓球經常會被打裂，但裂縫很小，不易發現。小民同學想出了一個辨別乒乓球好壞的辦法，把球放在桌上用球拍壓著球搓揉，聽發出的聲音。小民辨別球好壞的方法是聽聲音的（）

A. 音色B. 音調C. 響度D. 音量

4. 現在使用的乒乓球的直徑是40_________，質量為2.7_________。（填單位）

5. 球拍的兩面不同，一面是粗面、一面是光面，是為了在打不同的球時對球的_____________________不同。

情景素材二：

國際比賽用的乒乓球臺長274厘米、寬152厘米、高76厘米，兩塊等大可折疊，中間有橫網，所選用的油漆硬度好，不反光，不掉色，彈性好。室內空間至少60平方米，高度不低于4米，地面應為木制或經國際乒聯批準的品牌和種類的可移動塑膠地板，有彈性，顏色不能太淺或反光強烈。

適用：全天候室外乒乓球比賽、訓練

臺腳：新穎優質弧形金屬腳架

臺面：高分子TS無機材料，質輕、防曬、防水、彈性均勻

三維：1 520 mm×2 740 mm×760 mm

重量：93公斤

著地面積：2.5 cm²×8

1. 臺面要求不反光，意思是（）

A. 全部吸收光線 B. 全部反射光線

C. 發生漫反射 D. 發生鏡面反射

2. 對“臺面：高分子TS無機材料，質輕、防曬、防靜電、彈性均勻”解釋錯誤的是（）

A. 質輕是因為材料密度較小

B. 防曬是因為能很好反射光

C. 防靜電是因為帶電體能吸引輕小物體

D. 彈性均勻是指表面光滑，材料硬度較小

3. 若空氣的密度以1.29 kg/m³計算，則放乒乓球臺的室內空氣質量至少約為（）

A. 幾千克 B. 幾十千克

C. 幾百千克 D. 幾千千克

4. 球桌平放時對地面的壓力是多少？壓強是多少？把球桌折疊起來后對地面的壓力有何變化？（g=10 N/kg）

情景素材三：

由于不同的旋轉，乒乓球前進過程中會沿不同的軌跡運動。運動員用三種不同的擊球方法把乒乓球擊出，分別是：上旋球、下旋球和不轉球。所謂上旋和下旋，就是以乒乓球的軸心為準，向上旋轉的為上旋，向下旋轉的為下旋。

1. 圖3甲是上旋球的示意圖，乙中1、2、3三條徑跡哪一條是上旋球（圖中沿逆時針方向旋轉）的？哪一條是下旋球（圖中沿順時針方向旋轉）的？哪一條是不轉球的？

2. 圖4所示是王楠接了對方大力扣殺的一個對角球后回的一個直線球，在接球的同時球和球拍都發生了形變。說明力______________________________________；

王楠輕輕一撥回了個直線球。說明力____________

______________________________________。

3. 小民在同一高度用相同的速度把乒乓球向下和向上拋出，兩種情況中，落回桌面時哪種反彈的高度高？球由高空落向桌面后又被彈起的過程中，能量是如何轉化的？（不計空氣阻力）

情景素材四：

為了訓練運動員能接住不同類型的發球，研究人員發明了一種能發出不同類型球的發球機，圖5是所示某種發球機。

額定電壓：220 V

消耗功率：22 W

出球旋轉：八種不同旋轉

出球頻率：30~90次/min

出球速度：1.4~15 m/s

包裝：88×42×34 mm

重量（含包裝）：10.5 kg

隨機附贈：計時器、控制盒、100只雙魚優質乒乓球

1. 紅外線遙控器發出的波是（）

A. 超聲波 B. 次聲波

C. 電磁波 D. 微波

2. 發球機工作時的電流是多少？工作1小時消耗多少電能？

3. 運動員接球時對球施加的平均作用力是200 N，手臂揮動的有效距離為0.5 m。如小民對著這臺發球機練習半小時，至少要做多少功？如果發球機以最快的頻率發球，小民接球時的功率是多少？