某学习小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,该装置中小球A拴在不可伸长的轻绳一端,轻绳的另一端固定在铁架台的悬点O,悬点O正下方摆球中心经过的位置固定着光电门B,已知当地的重力加速度为g,主要实验步骤如下:
(1)用毫米刻度尺测量悬点O到小球A的轻绳长度为l,用游标卡尺测量小球A的直径d;
(2)将轻绳拉直并使小球A与悬点O等高,然后由静止释放,测出小球A通过光电门B的遮光时间t,则小球A通过最低点时的速度大小为,只要满足关系式即可验证机械能守恒定律(用所给字母或所测物理量字母表示);
(3)多次改变轻绳的长度l,并调整悬点O的高度,使小球A下摆时能经过光电门B,重复以上操作(小球A直径不重复测量);
(4)若以l为横坐标,为纵坐标,根据实验数据可作出如图乙所示的直线图像,图中的纵截距为b,则可得重力加速度的测量值(用所给字母或所测物理量字母表示);
(5)用实验所得重力加速度与当地的重力加速度g比较,在误差范围内两个数值近似相等,则验证了机械能守恒定律。