6.
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\(l=20 cm\)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\(H=45 cm\)处,可绕\(C\)轴在水平面内转动,从而改变球的落点\(.\)球台长为\(L=3 m\),位于球台中央的球网高\(h=25 cm\),出球口离盛球容器底部的高度\(H_{0}=50 cm\),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\(3 g\),取重力加速度\(g=10 m/s^{2}\).
\((1)\) 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\(ω=5 rad/s\)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\(9 m/s.\)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,求发球机的平均功率.