1.
某实验小组在教材中“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”的实验中获得启示，设计了如图甲所示的实验装置，来验证碰撞中的动量守恒。
①按照如图甲所示装置安装实验器材；
②选取两个大小相同、质量分别为和
的小钢球，
作为入射球，
作为靶球；
③在水平桌面上将弹簧左端固定，右侧放置小钢球，在右侧竖直墙面上记录下小钢球球心的水平投影O；
④先向左推入射球，使弹簧压缩到P点位置后，由静止释放，弹簧恢复原长，小球向右弹出离开桌面打在竖直墙面上，记录下在墙上碰撞的痕迹点A；
⑤重新向左推入射球，使弹簧压缩到P点位置后，由静止释放，弹簧恢复原长，小球向右弹出与放在桌子边缘的靶球发生正碰，记录下靶球在墙上碰撞的痕迹点B和入射球在墙上碰撞的痕迹点C；
⑥测出墙上记录的各点与O点相距的高度差如图甲所示，标记为、
、
。
(1)
为保证实验顺利完成，两个小钢球质量需满足
（选填“＞”“<”或“=”）。
(2)
要验证碰撞中的动量守恒，需满足的表达式为（用题中所给字母表示）。
(3)
实验测出
， 
， 
。用天平测质量时发现砝码丢失，无法测小球质量。某同学提出一个方案：将天平游码调零后，左盘放入1个入射球，右盘放入个完全相同的靶球，使得天平刚刚好平衡，即可验证碰撞中的动量守恒。
(4)
实验小组在实验过程中发现利用该装置也可以探究轻弹簧的弹性势能。如图乙，将上述实验的小钢球替换成相同材质的小滑块，改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩到P点后静止释放滑块，离开桌面后，记录在墙上碰撞的位置，测出碰撞位置与O的高度差为h，桌子边缘到O的水平距离x，重力加速度大小为g，作
图像如图丙所示。图像的斜率为k，则弹簧压缩到P点时的弹性势能为（用题中所给字母表示），桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果（选填“有”或“无”）影响。
【考点】
验证动量守恒定律;
机械能守恒定律;
能力提升
