某同学使用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律.在气垫导轨上安装两个1、2光电门,放置一个带遮光片的滑块,滑块通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,遮光片经过光电门时,数字计时器会记录遮光片的挡光时间,已知重力加速度为g.实验过程如下:
⑴用游标卡尺测量遮光片的宽度d,如图乙所示,则遮光片的宽度 , 用天平测出滑块(含遮光片)的质量M和小物块的质量m;
⑵将气垫导轨调水平,具体操作为在不系细绳的情况给滑块一个向左的速度,分别记录两个光电门的挡光时间、 , 若(用M、m、x、d、、表示)则说明气垫导轨已经水平;
⑶测量两个光电门之间的距离x;
⑷系上细绳并连接钩码,在气垫导轨右侧释放滑块,遮光片通过两个光电门,数字计时器记录的时间分别为、;
⑸若等式成立,则表明此过程中系统的机械能守恒.