用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.如图甲所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O. 实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上某

1. (2022高一下·长春月考) 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.如图甲所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O.

实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上某点由静止滚下，并落在地面上.重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从某点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 $\text{[math]}$ 离O点的距离，即线段 $\text{[math]}$ 的长度.
1. （1）上述实验除需测量线段 $\text{[math]}$ 的长度外，还需要测量的物理量有（）
  
  A . B点离地面的高度 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 两点间的高度差 $\text{[math]}$ C . 小球1和小球2的质量 $\text{[math]}$ D . 小球与轨道间动摩擦因数
3. （2）下列选项中，属于本实验的要求的是（）
  
  A . 球1的半径应小于球2的半径 B . 球1的质量小于球2的质量 C . 球2的质量小于球1的质量 D . 步骤1和步骤2须从斜面同一点，无初速度释放。
5. （3）当所测物理量满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.
7. （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图乙所示以斜槽末端为圆心的一端圆弧，使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均落点为 $\text{[math]}$ .测得斜槽末端与 $\text{[math]}$ 三点的连线与竖直方向的夹角分别为 $\text{[math]}$ ，已知圆弧半径远大于小球半径，可忽略小球体积，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母，以及含有 $\text{[math]}$ 的三角函数表达）.

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