某同学为了验证荡秋千过程中机械能是否守恒，设计了如图所示实验。长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球（  ），在O点正下方L处的N点放有一光电门。重力加速度为g ， 实验步骤如下：

⑴用螺旋测微器测出小球的直径D ， 小球直径D=mm；

⑵将小球拉到偏离竖直方向上的某位置M，用工具测出M处的细绳与竖直方向的夹角 ；

⑶静止释放小球，测出小球经过光电门的时间为 ，计算小球经过光电门的速度；

⑷从M到N的过程中，小球减少的重力势能 ，增加的动能 ；

⑸验证 ，即可验证小球运动过程中机械能守恒。