1. 某同学把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，探究物体间相互作用时的不变量．

1. （1） 该同学还必须有的器材是；
3. （2） 需要直接测量的数据是；
5. （3） 根据课堂探究的不变量，本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为．