在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a所示的装置进行了如下的操作：

①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；

③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；

④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、和。

（1）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有。

A．木板向右移动的距离L

B．小球a和小球b的质量、

C．A、B两点间的高度差

D．小球a和小球b的半径r

（2）两小球的质量关系：（填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为。

（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图b所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端的圆弧。使小球a仍从斜槽上原固定点由静止滚下，重复开始的实验，得到两球落在圆弧上的平均位置为M^'、P^'、N^'。测得斜槽末端与M^'、P^'、N^'三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、 ， 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）。