12. 碰撞的恢复系数的定义为
,其中
v10和
v20分别是碰撞前两物体的速度,
v1和
v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数
e=1,非弹性碰撞的
e<1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相同、质量不等的钢质小球1和2,它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞。 实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置
O。
第一步:不放小球2,让小球1从斜槽上
A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。
第二步:把小球2放在斜槽前端边缘处的
C点,让小球1从
A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离
O点的距离,即线段
OM、OP、ON的长度。
上述实验中,
(1)小球1的质量应
_________小球2的质量(选“小于”、“等于”、“大于”);
(2)恢复系数的表达式
e = ________________ (选用实验中的测量
OM、OP、ON等);
(3)三个落地点距
O点的距离
OM、OP、ON中与实验所用的小球质量无关是
_______________。