1.
某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（
）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为
， 弹簧的劲度系数为
， 弹性势能
（
为弹簧形变量），重力加速度为
， 遮光条的宽度为
， 小物块释放点与光电门之间的距离为l（远远小于l）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间
。
(1)
物块通过光电门时的速度为；
(2)
改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从
点静止释放，记录多组1和对应的时间，做出
图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒；
(3)
在（2）中条件下，
和
时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为
， 则
（用
表示）；
(4)
在（2）中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为（
表示）。
【考点】
验证机械能守恒定律;
实验基础知识与实验误差;
能力提升
