某同学用图甲所示装置通过半径相同的
a、
b两球的碰撞来探究碰撞中的不变量.实验时把无摩擦可转动支架
Q放下,先使
a球从斜槽上某一固定位置
P由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把支架
Q竖起,放上
b球,让
a球仍从位置
P由静止开始滚下,到达水平槽末端时和
b球碰撞,
a、
b分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.图中
O点是水平槽末端点在记录纸上的垂直投影点,
O′为支架上
b球球心在记录纸上的垂直投影点.

(1)碰撞后
b球的水平射程应取图中______段.
(2)在以下选项中,属于本次实验必须进行的测量是____________(填选项字母).
A.支架上未放b球时,测量a球落点位置到O点的距离 |
B.a球与b球碰撞后,测量两球落点位置到O点(或O′点)的距离 |
C.测量a球或b球的直径 |
D.测量a球和b球的质量M和m |
E.测量
P点相对于水平槽面的高度
(3)实验中若某同学测量了小球直径,使用螺旋测微器所得的结果如图乙所示,则球的直径
D=_________cm.
(4)结合课堂实验结论,按照本实验方法,探究不变量的表达式应是:_______.
(用(2)中和图甲中的字母表示)