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30.(5分)老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后,小光想:小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢?为了探究此问题,他设计了以下实验装置:将无弹性的细线上端固定在铁架台上,下端拴住小球,使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块,如图乙所示。(不计细线固定端的摩擦与空气阻力)
(1)小光将长l的细线拉至水平状态静止时,小球具有的机械能是以 ▲ 能的形式存在。
(2)释放小球后,木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s,在此过程中木块克服 ▲ 力做功。
(3)小光多次改变拴小球的细线长度,并调整细线固定端的位置,每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放,使它摆动到相同的最低点撞击同一木块,测出木块被撞击后运动的距离,通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小。请你分析小光的实验方案是否可行? ▲ ,理由是 ▲ 。
(4)小光想:细线没有弹性,如果换成长度l′(l′<l)的橡皮筋拴住小球,并保持小球在第(1)问的水平高度静止(如图丙),自由释放小球后,若仍能摆动到原来的最低点撞击同一木块,那么借助橡皮筋的弹性应该能使木块运动的距离大于s。请你从能量转化的角度分析这一设想是否正确? ▲ 。
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