1. (2022·保定模拟) 某实验小组利用如图所示装置验证小铁球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒。不可伸长的轻绳一端系于铁架台的固定悬点处，另一端系一小铁球，小铁球下端粘有一段粗细均匀的小木棍，悬点的正下方装有光电门，当小球摆至悬点正下方时，小木棍刚好通过光电门。已知当地的重力加速度为。

⑴先用刻度尺测出悬线的长度为 ， 再用游标卡尺测量小铁球的直径和小木棍的直径 ， 其中测量小铁球的直径时，游标卡尺读数如图乙所示，则；

⑵将小铁球拉至悬线与竖直方向成角的位置，随后由静止释放，记录小木棍通过光电门的时间﹔

⑶改变悬线与竖直方向的夹角再做几次，分别记录小木棍通过光电门的时间；

⑷根据记录的数据，作出悬线与竖直方向夹角的余弦值与小木棍通过光电门的时间平方的倒数“”的关系图像。若所作图像为一倾斜直线，且图像的斜率，（用题中所给物理量的符号表示）则说明小铁球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒，该图像对应的函数关系为。