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永 动 机
如图1所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球．方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大．这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动．这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息的转动．仔细分析一下就会发生，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多．于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在图1中所画的位置上． 热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主题．在工业革命的推动下，工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机．人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能．甚至幻想制造一种机器，不需要外界提供能量，却能不断地对外做功，这就是所谓的第一类永动机．为了解决这个问题，促使人们都去研究热和机械能之间的关系问题．迈尔（J．R．Mayer）第一个提出了能量守恒定律．
在20世纪后期，科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”：如果在较低温度时将它弯曲成某一形状，然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状；耶么当降到原来较低温度时，它会自行恢复到低温时的形状．现用它制成如图2装置：在可绕圆心O转动的均匀轻质圆盘上安装了一个用形状记忆合金做成的螺旋圈，它们在温度低时收紧、在温度高时放松．实验表明：当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时，只要给圆盘一个起始转动的力，圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来．
（1）请问：上述装置能否看作是一个“永动机”？为什么？
（2）永动机的最终消失验证了能量守恒定律（机械能守恒定律），现在如图（a）为一个单摆，当小球从A处运动到B处时，
能转化为
能，当小球转动到B处时，由于
仍然会转过一定角度．
（3）在图（a）中画出小球处在A处时的受力示意图．
（4）①若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s
2为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图（b）所示图象．则当θ=30°时，s为多少米？若悬线长L=1.0m，悬点到木板间的距离OO′为多少米？（请写明解答过程）