“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示．

某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系．装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持铝箱总质量m不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值（F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力），不计滑轮的重力．

某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验．图1为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．

①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的 数据如表所示．根据表数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线{#blank#}1{#/blank#}．从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是{#blank#}2{#/blank#}．

②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出a﹣F图线如图3所示，试分析图线不过原点的原因是{#blank#}3{#/blank#}．

③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做{#blank#}4{#/blank#}法．

⑴该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量？{#blank#}1{#/blank#}(填“需要”或“不需要”)

⑵实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d；

⑶某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t₁、t₂(小车通过光电门2后，砝码盘才停止下落)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是{#blank#}2{#/blank#}．（用题中所给字母符号表示）