Задание №23069 ЕГЭ Физике

Обозначим угол наклона плоскости через  Тогда второй закон Ньютона в проекции на оси параллельную и перпендикулярную плоскости приобретает вид: $N-mg\cos a=0, mg\sin a-F_{тр}=ma$

Принимая во внимание, что коробочка скользит, можем для силы трения скольжения написать $F_{тр}=\mu N$

Решая систему этих уравнений получаем, что ускорение коробочки с грузом равно $a=g(\sin a-\mu \cos a)$ и не зависит от массы, а значит, оно не изменится при увеличении массы груза.

Раз не изменяется ускорение, с которым коробочка соскальзывает вдоль плоскости, не изменится и время спуска.

Наконец, модуль силы трения, оказывается равным $F_{тр}=\mu mg\cos a$ то есть он зависит от массы. Модуль работы силы трения пропорционален произведению модуля силы трения на перемещение. Следовательно, при увеличении массы груза модуль работы силы трения также увеличивается.