1. (2021高一下·信阳期中) 某同学借助传感器实验系统研究小球做圆周运动时向心力与线速度的关系式，实验装置如图所示，一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球，钢球静止时刚好位于光电门中央，主要实验步骤如下：

①测出钢球直径d；

②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为 ， 用尺量出细线长L（悬点到球）；

③将钢球拉到适当的高度处静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为；

已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：

1. （1） 钢球经过光电门时所受合力的表达式；
3. （2） 钢球经过光电门时的线速度表达式，向心力表达；
5. （3） 若，则确立了向心力与线速度的关系式。