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 ）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 ）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 ）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 ）写出两点产生误差的主要原因： ___________ 。
答案
②④
滑块在下滑过程中受到空气阻力作用，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差
【详解】
（ 1 ）滑块沿光滑的斜面下滑过程机械能守恒，需要通过光电门测量通过滑块运动的速度
滑块下滑过程中机械能守恒，减少的重力势能转化为动能
整理化简得
所以测量滑块和遮光条得总质量 不必要， ② 满足题目要求，测量
、
之间的距离
不必要， ④ 满足题目要求。
故选 ②④ 。
（ 2 ）游标卡尺的读数为 ；
滑块通过光电门的速度
（ 3 ）根据（ 1 ）问可知
在误差允许的范围内，满足该等式可认滑块下滑过程中机械能守恒。
（ 4 ）滑块在下滑过程中受到空气阻力作用，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差。
