实验中将木板倾斜,平衡摩擦力后,分别隔离小车和小桶和砂为研究对象,进行受力分析.
设小车质量为M,砝码质量为m,小车运动和小桶和砂下落的加速度大小相同,设加速度大小为a.对小车进行受力分析,细线的拉力为小车的合外力,设拉力为T,根据牛顿第二定律有：
……①
对砝码进行受力分析,受本身重力和细线的拉力,同样有：
mg-T=ma……②
联立方程①②解得：
……③
本实验中是把砝码的重力mg看作是绳子对小车的拉力,即认为是T=mg,对上面等式③进行数学分析.显然,只有当M＞＞m时,才可以认为T=mg.严格的说,T＜mg.
由以上分析可见,为了减小实验的系统误差,必须满足小桶和砂质量远小于车的质量.
另外在本实验中 ,在研究加速度和质量的关系时.保持m不变.由上式可知加速度a与系统的质量（M+m）成反比.如果横轴表示 ,图象应是过坐标系原点的直线.现将前面的式子改写成 ,由此式可知,前面的系数 和 有关,在改变 时会发生变化,它并不是常数,因此；a和 不是正比关系.随着 的增大,式中 前面的系数会减小,因此图象向下弯曲偏离直线,但在M m时,a≈mg／M,a正比于 ,所以在M较大（即 较小）时图象近似为直线.