动量守恒定律是一个独立的实验定律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域.运用动量守恒定律解决二维问题时,可以在相互垂直的

、

两个方向上分别研究.如图所示,质量分别为

、

的球

和球

构成一系统,不考虑系统的外力作用.球

以速度

(方向沿

轴正向)与静止的球

碰撞,若速度

不在两球球心的连线上,碰撞之后两球的速度

、

都会偏离

的方向,偏角分别为

、

,且

、

、

、

、

均己知.

(1)请写出计算

、

的大小时主要依据的关系式.
(2)请分析说明球

对球

的平均作用力

的方向.
(3)若两球质量相等,并发生弹性碰撞,请分析说明碰后两球速度方向的关系.