某物理小组的同学设计了用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验,所用器材有:刻度尺、游标卡尺、小刚球、画着圆的白纸、秒表、天平、细线.
完成下列填空:
用游标卡尺测出钢球的直径D,如图(a)所示钢球的直径D=___cm,将实验器材组装好如图(b).
将画着圆的白纸置于水平桌面上,使小球静止时正好位于圆心,用手带动小球,设法使它沿着白纸上画的圆在水平面上做匀速圆周运动(小球和白纸尽可能仅接触无压力),并用秒表记下钢球运动n圈的时间t,用刻度尺测出细线的长度L.
通过白纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球的质量m.
用上述测得的物理量分别表示钢球所需要的向心力的表达式F1=___,钢球所受合力的表达式F2=___(设当地的重力加速度为g),若在实验误差允许的范围内F1=F2,则表明验证了向心力的表达式.