一物體的動量定義為質量與速度的乘積。假設甲、乙兩物體的質量分別為m與m',此兩物體於\Delta t時段內發生正面碰撞,碰撞前後的速度變化量分別為\Delta v與\Delta v'。依據牛頓第二運動定律,在\Delta t時段內甲、乙的平均受力F與F'分別為F=m\frac{\Delta v}{\Delta t}與F'=m'\frac{\Delta v'}{\Delta t},而根據牛頓第三運動定律F=-F',故可得m\Delta v+m'\Delta v'=0,此即為「動量守恆律」。依據前述牛頓運動定律、動量守恆律,以及外力所作的功等於物體動能變化量的定理,回答下列41-43題有關碰撞的問題。
圖13所示為一種打樁機的簡化模型,它可藉由鐵塊從靜止開始自由下落,將鐵樁打入堅硬的岩層中,其中鐵塊最初高度為h_1,而鐵樁露出在地面上的高度由h_2減少為h_3。已知鐵塊與鐵樁碰撞後瞬間合而為一,若針對不同的h_1與h_2組合,測得的(h_1-h_2)對(h_2-h_3)的關係如圖14所示,則下列推論何者正確?