11. 如图甲所示,用半径相同的两个小球碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为
的A球从斜槽上某一固定位置
C由静止释放,A球从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹的平均落点
P,再把质量为
的B球放在水平轨道末端,将A球仍从位置
C由静止释放,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次,
M、
N为碰后两个落点的平均位置,
O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图乙所示。
(1)要保证实验成功,入射小球A的质量应
_________(选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球B的质量,入射小球A的直径
_________(选填“必须等于”或“可以不等于”)被碰小球B的直径。
(2)下列说法中正确的是
_________。
A.安装的斜槽轨道必须光滑,末端必须水平
B.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
C.除了图中器材外,完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺
(3)实验中,测量出两个小球的质量分别为
、
,测量出三个落点的平均位置与
O点距离
OM、
OP、
ON的长度分别为
、
、
,在实验误差允许范围内,若满足关系式
_________(用所测物理量的字母表示),则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
(4)某实验小组设计了如图丙所示的装置来研究碰撞前后动能的变化,方案如下:让从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上,把白纸和复写纸附在墙上,记录小球的落点。选择半径相等的钢球A和塑料球B进行实验,测量出A、B两球的质量分别为
、
,其他操作重复验证动量守恒时的步骤。如果
M'、
P'、
N'为竖直记录纸上三个落点的平均位置,小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为
O',用刻度尺测量
M'、
P'、
N'到
O'的距离分别为
、
、
。在实验误差允许范围内,若满足关系式
________(用所测物理量的字母表示),则可认为碰撞前后两球的总动能相等。