乒乓球里的物理世界

陈宝兴

乒乓球被誉为我国国球。北京奥运会上，中国乒乓球队创造了世界乒坛的一个奇迹。从团体赛到单打赛，从须眉对抗到巾帼比拼，中国选手无不以胜利而告终。包揽男女团体冠军，席卷男女单打三甲，北京大学体育馆，见证了中国乒乓的辉煌，也让世界领略了中国球手的风采。可你知道吗？乒乓球运动里面，包含了我们学过的很多物理知识。下面，我们通过一些习题一起来体会吧！

原创试题

情景素材一：

1996年5月，国际乒联理事会同意试验大球的提案——为减缓球速和旋转，增加回合和观赏性，建议将乒乓球的直径增大2毫米。

练习者球拍有两种：1. 正胶海绵拍：正胶就是胶皮颗粒向上的胶皮，击球稳且速度快，适合近台快攻型的球员使用。2. 反胶海绵拍：反胶就是粘贴时粗面向下、黏性较大的光面向上的一种胶皮，全欧洲的选手均采用此种胶皮。

1. 我们看到黄色乒乓球是因为（）

A. 球吸收了太阳光中的黄色光

B. 球反射了太阳光中的黄色光

C. 球透过了太阳光中的黄色光

D. 球吸收了所有色光

2. 球拍的两面都用海绵胶皮是因为（）

A. 海绵胶皮的密度小B. 海绵胶皮的硬度小

C. 海绵胶皮的弹性好D. 海绵胶皮的韧性好

3. 乒乓球经常会被打裂，但裂缝很小，不易发现。小民同学想出了一个辨别乒乓球好坏的办法，把球放在桌上用球拍压着球搓揉，听发出的声音。小民辨别球好坏的方法是听声音的（）

A. 音色B. 音调C. 响度D. 音量

4. 现在使用的乒乓球的直径是40_________，质量为2.7_________。（填单位）

5. 球拍的两面不同，一面是粗面、一面是光面，是为了在打不同的球时对球的_____________________不同。

情景素材二：

国际比赛用的乒乓球台长274厘米、宽152厘米、高76厘米，两块等大可折叠，中间有横网，所选用的油漆硬度好，不反光，不掉色，弹性好。室内空间至少60平方米，高度不低于4米，地面应为木制或经国际乒联批准的品牌和种类的可移动塑胶地板，有弹性，颜色不能太浅或反光强烈。

适用：全天候室外乒乓球比赛、训练

台脚：新颖优质弧形金属脚架

台面：高分子TS无机材料，质轻、防晒、防水、弹性均匀

三维：1 520 mm×2 740 mm×760 mm

重量：93公斤

着地面积：2.5 cm²×8

1. 台面要求不反光，意思是（）

A. 全部吸收光线 B. 全部反射光线

C. 发生漫反射 D. 发生镜面反射

2. 对“台面：高分子TS无机材料，质轻、防晒、防静电、弹性均匀”解释错误的是（）

A. 质轻是因为材料密度较小

B. 防晒是因为能很好反射光

C. 防静电是因为带电体能吸引轻小物体

D. 弹性均匀是指表面光滑，材料硬度较小

3. 若空气的密度以1.29 kg/m³计算，则放乒乓球台的室内空气质量至少约为（）

A. 几千克 B. 几十千克

C. 几百千克 D. 几千千克

4. 球桌平放时对地面的压力是多少？压强是多少？把球桌折叠起来后对地面的压力有何变化？（g=10 N/kg）

情景素材三：

由于不同的旋转，乒乓球前进过程中会沿不同的轨迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，分别是：上旋球、下旋球和不转球。所谓上旋和下旋，就是以乒乓球的轴心为准，向上旋转的为上旋，向下旋转的为下旋。

1. 图3甲是上旋球的示意图，乙中1、2、3三条径迹哪一条是上旋球（图中沿逆时针方向旋转）的？哪一条是下旋球（图中沿顺时针方向旋转）的？哪一条是不转球的？

2. 图4所示是王楠接了对方大力扣杀的一个对角球后回的一个直线球，在接球的同时球和球拍都发生了形变。说明力______________________________________；

王楠轻轻一拨回了个直线球。说明力____________

______________________________________。

3. 小民在同一高度用相同的速度把乒乓球向下和向上抛出，两种情况中，落回桌面时哪种反弹的高度高？球由高空落向桌面后又被弹起的过程中，能量是如何转化的？（不计空气阻力）

情景素材四：

为了训练运动员能接住不同类型的发球，研究人员发明了一种能发出不同类型球的发球机，图5是所示某种发球机。

额定电压：220 V

消耗功率：22 W

出球旋转：八种不同旋转

出球频率：30~90次/min

出球速度：1.4~15 m/s

包装：88×42×34 mm

重量（含包装）：10.5 kg

随机附赠：计时器、控制盒、100只双鱼优质乒乓球

1. 红外线遥控器发出的波是（）

A. 超声波 B. 次声波

C. 电磁波 D. 微波

2. 发球机工作时的电流是多少？工作1小时消耗多少电能？

3. 运动员接球时对球施加的平均作用力是200 N，手臂挥动的有效距离为0.5 m。如小民对着这台发球机练习半小时，至少要做多少功？如果发球机以最快的频率发球，小民接球时的功率是多少？