Тип 5 № 21445

Сначала проанализируем данные таблицы: мы видим, что за каждую секунду скорость тела увеличивается ровно на $0,5$ м/с. Это позволяет нам сразу вычислить ускорение бруска:

$$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0,5 \text{ м/с}}{1 \text{ с}} = 0,5 \text{ м/с}^2.$$

Это подтверждает утверждение под номером 2, а также говорит о том, что движение является равноускоренным (утверждение 4).

Теперь, зная ускорение и массу тела ($m = 0,4$ кг), воспользуемся вторым законом Ньютона, чтобы найти силу трения. На брусок в горизонтальном направлении действуют сила тяги $F$ и сила трения $F_{\text{тр}}$:

$$F - F_{\text{тр}} = ma \quad \Rightarrow \quad F_{\text{тр}} = F - ma.$$

Подставим известные значения: $$F_{\text{тр}} = 1,6 - 0,4 \cdot 0,5 = 1,6 - 0,2 = 1,4 \text{ Н}.$$

Таким образом, утверждение 1 также верно.

Проверим утверждение про кинетическую энергию. В момент времени $t = 4$ с скорость тела равна $v = 2$ м/с. Рассчитаем энергию: $$E_{\text{кин}} = \frac{mv^2}{2} = \frac{0,4 \cdot 2^2}{2} = 0,8 \text{ Дж}.$$

Поскольку полученное значение (0,8 Дж) не совпадает с заявленным в условии (1,6 Дж), утверждение 3 неверно.

Осталось проверить последний пункт. Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления $N$ (которая в данном случае равна силе тяжести $mg$): $$F_{\text{тр}} = \mu N = \mu mg.$$

Отсюда выразим коэффициент трения: $$\mu = \frac{F_{\text{тр}}}{mg} = \frac{1,4}{0,4 \cdot 10} = 0,35.$$

Так как реальный коэффициент равен $0,35$, а не $0,4$, пятое утверждение ошибочно.