某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图如示，质量为m直径为d的小钢球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的　　①　　，通过光电门时的　　②　　，试探究重力做的功　　③　　与小球动能变化量　　④　　的定量关系。　

（请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号；在③④空格处填写数学表达式。）