某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验,实验装置如图甲所示。将气垫导轨水平放置,在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定有遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器便会输出高电压,并由计算机显示出来。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,放手使其自由滑动,若图乙中的Δt1 Δt2(选填“>”、“=”或“<”),则说明气垫导轨已经水平。
(2)用游标卡尺测遮光条宽度d ,测量结果如图丙所示,则d = mm。
(3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由如图甲所示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证机械能是否守恒,还应测出
和 (写出物理量的名称及符号)。
(4)若上述物理量间满足关系式 ,则表明在滑块和砝码的运动过程中,系统的机械能守恒。