15.某同学利用如图1装置研究物体以相同的初速度与不同质量的物体发生完全非弹性碰撞时的规律.器材:轻弹簧、刻度尺、材料相同的两物块m和M、砝码若干.实验前,将一水平滑槽固定在地面上,已知滑槽足够长,与物块间摩擦系数为μ(μ值较小).物块M的上表面有四个卡孔,每个卡孔可以放入一个砝码,从而方便在实验中改变被碰物体的质量.在物块M的左端粘上双面胶以保证m和M相碰后粘在一起运动,已知重力加速度为g.
实验步骤如下:

Ⅰ把轻弹簧一端固定在水平滑槽的左端,记录下弹簧自由端的位置O
Ⅱ放置物块M在某 C点处,记录下此C位置.用物块m压缩弹簧至某位置B处,记录下位置B,放手使物块m弹出,m和物块M碰撞后一起向右运动至停下,记录m和M碰后一起滑行的距离x
Ⅲ逐次在M上添加不同个数的砝码,重复几次Ⅱ,测出几个对应的x
已知m=20g,每个砝码的质量m0=5g,测量数据如表:
砝码数/个01234
x(cm)100.0044.4025.0016.0111.10
$\frac{1}{x}$(cm-10.0100.0230.0400.0630.090
$\sqrt{x}$(cm0.510.006.705.004.003.30
$\frac{1}{\sqrt{x}}$(cm-0.50.100.150.200.250.30
回答下列问题:
①每次实验都将M放在相同的C点,都让m压缩到相同的位置B再放手可以保正每次碰前m的速度相同(填“相同”或“不同”)
②若M在初始时按照图中的摆放方法,则测量x时,应测量C点到停下后M的右端(填“左端”或“右端”)间的距离
③利用碰撞后到停下的过程,可表示出碰后的速度为$\sqrt{2μgx}$(用g,x,μ表示)
④从表格中可以发现随着砝码个数增加,距离x变短,为找到定量规律,我们可以选用添加的砝码质量m1为纵坐标,$\frac{1}{\sqrt{x}}$(选填x、$\frac{1}{x}$、$\sqrt{x}$、$\frac{1}{\sqrt{x}}$)为横坐标,可做出如图2的直线函数图线.若延长得该直线的纵截距为-40g,则M的质量应为20g.
⑤利用③、④中的结论及表格中的任意一组数据,根据动量守恒定律,可以计算出m在碰前瞬间的速度.
 0  143869  143877  143883  143887  143893  143895  143899  143905  143907  143913  143919  143923  143925  143929  143935  143937  143943  143947  143949  143953  143955  143959  143961  143963  143964  143965  143967  143968  143969  143971  143973  143977  143979  143983  143985  143989  143995  143997  144003  144007  144009  144013  144019  144025  144027  144033  144037  144039  144045  144049  144055  144063  176998 

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