Question

碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為，其中v₁₀和v₂₀分別是碰撞前兩物體的速度，v₁和v₂分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e＝1，非彈性碰撞的e＜1。某同學(xué)借用驗證動量守恒定律的實驗裝置（如圖所示）驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。
實驗步驟如下：安裝好實驗裝置，做好測量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O。
第一步：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置。
第二步：把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置。
第三步：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

上述實驗中：
（1）P點是_____________的平均位置，M點是_____________的平均位置，N點是_____________的平均位置。
（2）請寫出本實驗的原理______________________________________________________________________；寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式_________________________。
（3）三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？ ______________________________________________________________________

Answer 1

（1）實驗的第一步中小球1落點；小球1與小球2碰撞后小球1落點；小球2落點
（2）小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同，設(shè)為t，則有OP＝v₁₀t，OM＝v₁t，ON＝v₂t
小球2碰撞前靜止，v₂₀＝0；

（3）OP與小球的質(zhì)量無關(guān)，OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)