La situación correcta es la ii) creo. Es la que todos podemos intuir si hemos jugado al billar.
Antes del choque todo el momento lineal lo lleva la bola que se mueve. Como se conserva, después del choque los dos vectores m1·v1 y m2·v2 deberán sumar lo que sumaba el inicial m1·u1. Si hay un ángulo alfa entre la dirección u1 y el radio al punto de choque de la bola en reposo, la bola en reposo saldrá despedida en la dirección de dicho radio, para que se conserve el momento lineal la bola que golpea saldrá con un ángulo beta al otro lado de la dirección u1. De modo que la suma m1·v1 y m2·v2 sea el vector m1·u1
La iii) no es porque los vectores deben separarse. La iv) tampoco por lo mismo, unicamente si no hay ángulo entre las bolas seguirán en la misma dirección pero sobre la misma recta.
Y sobre la i) no sé que decirte, pienso que también podría servir, a lo mejor si decimos que las bolas pesan lo mismo y a la vista del tamaño de los vectores y ángulo pueda desecharse.
No sé si en tu libró pondrá algo que ayude a resolverlo, si pudieras mandarme el PDF también con las páginas de teoría tal vez pudiera deducir algo más.