1. (2022高一下·广东月考) 某同学做“验证向心力与线速度关系”的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球。已知钢球直径为d，钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：

①将钢球悬挂静止不动，此时拉力传感器示数为 ， 用米尺量出线长L；

②将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，拉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） 钢球经过光电门时的线速度表达式，向心力表达式；
3. （2） 钢球经过光电门时所受合力的表达式；
   若在实验误差允许的范围内 ， 则验证了向心力与线速度的关系。