
► НОСОЧЕК – от слова НОСОК (маленький НОС или передняя часть чего-либо: обуви, носка или чулка, молотка);
► НОСОЧЕК – от слова НОСОК, НОСКИ (короткие чулки, не доходящие до колена).
Морфемный состав данных омонимов разный:
► в первом слове НОСОЧКА два суффикса: -ОЧ- и -К-;
► во втором слове НОСОЧКА один суффикс: -К-.
Давайте разберёмся, почему именно так, а не иначе.
ПЕРВЫЙ ОМОНИМ
Рассмотрим прежде всего начальную форму. Итак, есть слово НОС, от него с помощью суффикса -ОК- образовано слово НОСОК, а от слова НОСОК суффикс -ЕК- образовал слово НОСОЧЕК. При последнем словообразовании в первом суффиксе произошло чередование К//Ч, суффикс -ОК- превратился в свой вариант -ОЧ-.

Но второй суффикс тоже имеет варианты. Вариант -ЕК- характерен только для именительного и винительного падежей единственного числа, в остальных формах этого слова гласная из этого суффикса «убегает», происходит чередование Е//нуль звука (беглая гласная): носочку, носочком, носочки, носочкам и пр. Так что суффикс -К- в словоформе НОСОЧКА – вариант суффикса -ЕК-.
ВТОРОЙ ОМОНИМ
Совсем иначе дело обстоит со словом НОСОЧЕК, обозначающим короткий, не доходящий до колен чулочек. Оно образовано с помощью суффикса -ЕК- от слова НОСОК, в котором нет суффикса. Но и здесь при склонении в суффиксе -ЕК- происходит чередование Е//нуль звука (беглая гласная), поэтому в словоформе НОСОЧКА суффикс -ЕК- превращается в свой вариант -К-, а чередование К//Ч происходит в корне:
