(4)
某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图3所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上(记为O点),用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后由静止释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上.该同学测得铁锁静止悬挂时到地面的距离为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地点的水平距离为s,若满足
(用l和h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔正下方的过程机械能守恒.
图3