Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00015411

Что видим в таблице

Здесь две разные «эпохи». Сначала ($\alpha=0;\,0{,}05;\,0{,}1$) сила трения растёт (0 → 1,0 → 2,0) — брусок ещё покоится, и трение покоя удерживает его, уравновешивая скатывающую силу: $F_{\text{тр}}=mg\sin\alpha$. Проверка: при $\alpha=0{,}1$ рад $mg\sin\alpha=2\cdot10\cdot0{,}0998\approx2{,}0$ Н — сходится. Затем ($\alpha\ge0{,}2$) сила трения начинает падать (3,86 → 2,13) — брусок уже скользит, и это трение скольжения $F_{\text{тр}}=\mu mg\cos\alpha$.

Найдём коэффициент трения

Возьмём строку скольжения, например $\alpha=0{,}2$: $\mu=\dfrac{F_{\text{тр}}}{mg\cos\alpha}=\dfrac{3{,}86}{2\cdot10\cdot\cos0{,}2}=\dfrac{3{,}86}{19{,}6}\approx0{,}2$. По другим строкам получается то же $\mu\approx0{,}2$.

Проверяем каждое утверждение

1) В режиме скольжения ($\alpha\ge0{,}2$) $F_{\text{тр}}=\mu mg\cos\alpha$ — с ростом угла $\cos\alpha$ уменьшается, и сила падает (3,86 → 2,13). Верно.

2) Сила трения покоя как раз зависит от угла: 0 → 1,0 → 2,0. Неверно.

3) Трение покоя с ростом угла не уменьшается, а растёт. Неверно.

4) Мы получили $\mu\approx0{,}2$, это меньше $0{,}4$. Верно.

5) При $\alpha\lt 0{,}1$ рад сила трения равна $mg\sin\alpha$ — это трение покоя, брусок стоит на месте, а не скользит. Неверно.