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本实验探究小车加速度与力、质量的关系，即验证牛顿第二定律F=ma。本实验采用控制变量法。（一）保证小车质量不变，研究加速度与力的关系。（二）保证小车所受力不变，研究加速度与质量的关系。综合起来得出小车加速度与力、质量的定性关系。
实验器材及装置：带滑轮水平木板，轻质细绳，塑料桶及细沙，小车，电磁打点计时器，纸带，天平，刻度尺，低压交流电源。装置如图甲。
实验原理：一、F是小车所受合力。塑料桶通过细绳与小车相连，小车受绳子拉力和接触面的摩擦力。为了方便调控和测量F的大小，我们最后要让塑料桶及里面细沙的重力来充当F。所以为达到如下目的。
1.要让绳子的拉力等于小车的合力F，即需要平衡摩擦力。如何让平衡摩擦力呢？在木板的一端略微抬高，远离滑轮的一端或打点计时器一段略微抬高，如上图甲所示，使小车所受重力沿斜面分力刚好和摩擦力平衡（如下图）。如何验证摩擦力平衡呢？让小车末端连着穿过打点计时器的纸袋，且不在细绳与塑料桶的作用下，轻推小车，小车若打出点迹为均匀点迹。则可以证明小车此时能做匀速直线运动，即合外力为0，重力的分力和摩擦力甚至纸带与打点计时器中的阻力均平衡。再连上细绳，此时细绳对小车的拉力即为小车所受合力。平衡摩擦力整个实验只需要一次，无论在保证小车质量不变，研究加速度与力的关系实验时怎样改变塑料桶中细沙质量来调控F，或保证小车所受力不变，研究加速度与质量的关系，质量如何变，只要木板倾斜角固定好，摩擦力都不需要重新平衡。
2.要让塑料桶及桶内细沙的重力等于绳子拉力。小车在细绳的拉动下会有合外力所以会做匀加速直线运动，那么同样连接着的塑料桶也会做匀加速直线运动。
对小车：T=Ma
对塑料桶：mg-T=ma
对整体：mg=（M+m）a
为了验证mg=F=Ma
所以需要M>>m
所以mg=F合。①F绳=F合，需要平衡摩擦力。
②mg=F绳，需要M>>m.
二.M为小车质量。保证小车质量不变，研究加速度与力的关系时，M的质量不要测出。但保证力不变，研究加速度与质量关系时，小车质量需要天平测出。
三.a为小车加速度。需要用纸带上打出的点迹求出来。
求加速度方法（一）利用逐差法。在任意两个连续相等的时间T内位移之差为定值Δx=aT2。在任意两个相等的时间T内的位移之差xm-xn=（m-n）aT2
（二）图像法。求出每一点的速度，画出v-t图像，利用斜率求出a
实验步骤：
1.如图1，安装实验器材，平衡摩擦力。
2.安上细绳和塑料桶，记录下此时塑料桶及桶中细沙质量，打开电源，让小车在细绳作用下运动，关掉电源，用纸带記录小车的运动情况，取下纸袋，并在纸带上标上号码。
3.保持小车的质量不变，改变塑料桶中的沙量（确保M>>m），重复步骤2，每次记录必须在相应的纸带上做标记，列表格将记录的数据填写在表内。
4.建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以探究a与F的关系。
5.保持沙和塑料桶的质量不变，改变小车的质量（在小车上增减砝码），重复上述2过程，建立坐标系探究a与M的关系。
注意事项：
1.必须平衡摩擦力。平衡摩擦力时不需要挂细绳和塑料桶。在位置确定后，不要再更换倾角。
2.在改变M和m的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，且先通电再放小车。
3.改变沙桶质量时，应保证小车质量M>>m.
4.研究a与M关系时，更方便的从图像中得到结论，应画横坐标为 ，纵坐标a的坐标系。
5.利用纸带求a为平均值。
数据处理：
1.把小车在不同力作用下产生的加速度填写在下表中：
结论：小车的加速度a与合外力F成正比。斜率代表小车总质量的倒数
2.把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表
实验结论：小车的a与M成反比。与 成正比。斜率表示小车的合外力或绳子的拉力。
误差分析：
1.若实验后作图如下图所示，则误差原因为平衡摩擦力时出现问题。图线1.平衡摩擦力时倾角过大。图线2.未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过小。
2.若实验后作图如下图所示，则误差原因是因为M未满足远大于m。
3.若出现下面两种情况即说明两个条件均不满足
实验结论：在误差允许范围内，a与F成正比，与 成反比。
上述为探究小车a与F，M关系实验。
若实验想探究系统a与F，M 关系呢？
F依然用沙桶重力来充当，实验原理同上，需要平衡摩擦力。
但质量为小车和沙桶即这个系统的总质量即M+m。
a为小车运动时带动的纸带点迹来求a的平均值，原理同上。
此时实际的受力分析为
对小车：T=Ma
对沙桶：mg-T=ma
对系统：mg=（M+m）a
需要探究的系统F，M，a的关系即：mg=（M+m）a
所以不再需要满足M>>m了。再探究系统的a与F，M关系中，实验注意事项就可以只注意平衡摩擦力即可，不再需要满足M>>m的条件了。
实验器材及装置：带滑轮水平木板，轻质细绳，塑料桶及细沙，小车，电磁打点计时器，纸带，天平，刻度尺，低压交流电源。装置如图甲。
实验原理：一、F是小车所受合力。塑料桶通过细绳与小车相连，小车受绳子拉力和接触面的摩擦力。为了方便调控和测量F的大小，我们最后要让塑料桶及里面细沙的重力来充当F。所以为达到如下目的。
1.要让绳子的拉力等于小车的合力F，即需要平衡摩擦力。如何让平衡摩擦力呢？在木板的一端略微抬高，远离滑轮的一端或打点计时器一段略微抬高，如上图甲所示，使小车所受重力沿斜面分力刚好和摩擦力平衡（如下图）。如何验证摩擦力平衡呢？让小车末端连着穿过打点计时器的纸袋，且不在细绳与塑料桶的作用下，轻推小车，小车若打出点迹为均匀点迹。则可以证明小车此时能做匀速直线运动，即合外力为0，重力的分力和摩擦力甚至纸带与打点计时器中的阻力均平衡。再连上细绳，此时细绳对小车的拉力即为小车所受合力。平衡摩擦力整个实验只需要一次，无论在保证小车质量不变，研究加速度与力的关系实验时怎样改变塑料桶中细沙质量来调控F，或保证小车所受力不变，研究加速度与质量的关系，质量如何变，只要木板倾斜角固定好，摩擦力都不需要重新平衡。
2.要让塑料桶及桶内细沙的重力等于绳子拉力。小车在细绳的拉动下会有合外力所以会做匀加速直线运动，那么同样连接着的塑料桶也会做匀加速直线运动。
对小车：T=Ma
对塑料桶：mg-T=ma
对整体：mg=（M+m）a
为了验证mg=F=Ma
所以需要M>>m
所以mg=F合。①F绳=F合，需要平衡摩擦力。
②mg=F绳，需要M>>m.
二.M为小车质量。保证小车质量不变，研究加速度与力的关系时，M的质量不要测出。但保证力不变，研究加速度与质量关系时，小车质量需要天平测出。
三.a为小车加速度。需要用纸带上打出的点迹求出来。
求加速度方法（一）利用逐差法。在任意两个连续相等的时间T内位移之差为定值Δx=aT2。在任意两个相等的时间T内的位移之差xm-xn=（m-n）aT2
（二）图像法。求出每一点的速度，画出v-t图像，利用斜率求出a
实验步骤：
1.如图1，安装实验器材，平衡摩擦力。
2.安上细绳和塑料桶，记录下此时塑料桶及桶中细沙质量，打开电源，让小车在细绳作用下运动，关掉电源，用纸带記录小车的运动情况，取下纸袋，并在纸带上标上号码。
3.保持小车的质量不变，改变塑料桶中的沙量（确保M>>m），重复步骤2，每次记录必须在相应的纸带上做标记，列表格将记录的数据填写在表内。
4.建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以探究a与F的关系。
5.保持沙和塑料桶的质量不变，改变小车的质量（在小车上增减砝码），重复上述2过程，建立坐标系探究a与M的关系。
注意事项：
1.必须平衡摩擦力。平衡摩擦力时不需要挂细绳和塑料桶。在位置确定后，不要再更换倾角。
2.在改变M和m的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，且先通电再放小车。
3.改变沙桶质量时，应保证小车质量M>>m.
4.研究a与M关系时，更方便的从图像中得到结论，应画横坐标为 ，纵坐标a的坐标系。
5.利用纸带求a为平均值。
数据处理：
1.把小车在不同力作用下产生的加速度填写在下表中：
结论：小车的加速度a与合外力F成正比。斜率代表小车总质量的倒数
2.把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表
实验结论：小车的a与M成反比。与 成正比。斜率表示小车的合外力或绳子的拉力。
误差分析：
1.若实验后作图如下图所示，则误差原因为平衡摩擦力时出现问题。图线1.平衡摩擦力时倾角过大。图线2.未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过小。
2.若实验后作图如下图所示，则误差原因是因为M未满足远大于m。
3.若出现下面两种情况即说明两个条件均不满足
实验结论：在误差允许范围内，a与F成正比，与 成反比。
上述为探究小车a与F，M关系实验。
若实验想探究系统a与F，M 关系呢？
F依然用沙桶重力来充当，实验原理同上，需要平衡摩擦力。
但质量为小车和沙桶即这个系统的总质量即M+m。
a为小车运动时带动的纸带点迹来求a的平均值，原理同上。
此时实际的受力分析为
对小车：T=Ma
对沙桶：mg-T=ma
对系统：mg=（M+m）a
需要探究的系统F，M，a的关系即：mg=（M+m）a
所以不再需要满足M>>m了。再探究系统的a与F，M关系中，实验注意事项就可以只注意平衡摩擦力即可，不再需要满足M>>m的条件了。