高中物理（必修1）教材第108页，在用小车验证牛顿第二定律的实验中有这样两个条件：一是水平板光滑；二是砝码跟小车相比质量较小，同时满足上述条件，实验时方可近似认为细绳对小车的拉力等于砝码重力的大小。在教学过程中，我对上述问题做了以下探索：
        问题1  为什么细绳对小车的拉力大小与砝码重力大小是近似相等？并且条件是水平长木板光滑且砝码质量远小于小车质量？
        分析   如图1所示装置，用细绳通过定滑轮将放在水平长木板上的小车和砝码连接，使小车做匀加速运动。
         
        设小车质量为m，砝码质量为m，加速度大小为a，小车与长木板间的动摩擦因数为μ。
        对于砝码，受力如图2所示： mg－f＝ma 
        对于小车，受力如图3所示： f－μmg＝ma 
        联立上述解得：f＝（1＋μ）mmg/（m＋m）
        讨论：
        （1）若水平长木板光滑，即μ＝0，则f＝mmg/（m＋m）
当m≪m时，m/m→0，则f≈mg
        （2）若水平长木板不光滑，即μ≠0，当m≪m时，f≈（1＋μ）mg
        问题2  若长木板不光滑，做验证f合＝ma实验时，怎样平衡摩擦力？
        分析  通过上述讨论可知，若长木板水平，当μ≠0，且m≪m时，f≈（1＋μ）mg，要测出f，必须知道μ，这样就使实验复杂化，为了使实验简便易行，可采用下述方法来平衡摩擦力：将长木板的一端垫高一些，并调节斜面倾角α，以重力的下滑分力来平衡摩擦力，使小车较好地做匀速直线运动，再调解定滑轮，使细线与长木板平行，即可按步骤实验。wWw.11665.Com 
         
        如图4所示装置：
        对于砝码受力如图5所示：mg－f＝ma 
        对于小车受力如图6所示：f＋mgsinα－μmgcosα＝ma 
        联立上述解得：f＝（1－sinα＋μcosα）mmg /（m＋m）
        当μ＝tanα且m≪m时，f≈mg
        可见，要在现实条件下验证f合＝ma，长木板最好倾斜α角放置在水平桌面上，需要满足条件：mgsinα＝μmgcosα，即μ＝tanα，且m≪m，即可认为小车所受拉力近似等于砝码重力的大小。