Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00028686

Разберёмся с сюжетом: тело съезжает по шероховатой наклонной плоскости, и на ускорение влияют сразу три вещи — масса тела, угол наклона и коэффициент трения. Нам нужно проверить только влияние коэффициента трения, значит остальные два параметра у выбранной пары установок должны совпадать.

Смотрим на рисунки по порядку. Установка $1$: масса $m$, угол $2\alpha$, коэффициент трения $2\mu$. Установка $2$: масса $2m$, угол $\alpha$, коэффициент трения $\mu$. Установка $3$: масса $3m$, угол $2\alpha$, коэффициент трения $2\mu$. Установка $4$: масса $m$, угол $\alpha$, коэффициент трения $2\mu$. Установка $5$: масса $m$, угол $\alpha$, коэффициент трения $\mu$.

Ищем пару, где масса и угол одинаковые, а коэффициент трения разный. У установок $4$ и $5$ масса одна и та же — $m$, угол один и тот же — $\alpha$, а коэффициент трения отличается: $2\mu$ против $\mu$.

Все остальные пары не подходят: в них попутно меняется либо масса, либо угол, и тогда непонятно, что именно повлияло на ускорение.

Значит, для чистого эксперимента школьнику нужны установки $4$ и $5$ — и всё сходится: единственное отличие между ними именно в шероховатости, то есть в коэффициенте трения.