试题分析：

A、该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变，故A错误；
B、保持小车质量不变，只改变小车的拉力，可以探究加速度与外力的关系，而不能得出加速度与质量之间关系，故B错误；
C、D、在进行试验时可以先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系，故C错误，D正确。
故选：D