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  • 1. (2021·海南) 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。

    1. (1) 某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是

      ①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ,并连接数字毫秒计;

      ②用天平测量滑块和遮光条的总质量m;

      ③用游标卡尺测量遮光条的宽度d;

      ④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l;

      ⑤调整好气垫导轨的倾斜状态;

      ⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处,由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间

      ⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度

      ⑧改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤⑤⑥⑦,完成多次测量。

    2. (2) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图所示,则 ;某次实验中,测得 ,则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度 (保留3位有效数字);

    3. (3) 在误差允许范围内,若 (用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示,已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒;
    4. (4) 写出两点产生误差的主要原因:

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