1. (2022高一下·湖南月考) 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。一倾斜导轨与水平桌面的夹角为 ， 导轨底端P点有一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连，滑块与导轨间的摩擦可忽略，导轨上的Q点处固定一个光电门。挡光片到光电沙桶门的距离为d，重力加速度为g。

1. （1） 实验时，该同学进行了如下操作：

   ①调节细沙的质量，使滑块和沙桶恰好处于静止状态，则沙桶和细沙的总质量为；（用已知物理量和字母表示）

   ②在沙桶中再加入质量为的细沙，让滑块从P点由静止开始运动，已知光电门记录挡光片挡光的时间为 ， 则滑块通过Q点时的瞬时速度为；（用已知物理量和字母表示）

3. （2） 在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量。沙桶和细沙的机械能减少量；（均用已知物理量和字母表示）
   若在误差允许的范围内， ， 则机械能守恒定律得到验证。