QCM : Les forces et le mouvement — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel mouvement peut avoir un système soumis à des forces qui se compensent ?

Il décrit nécessairement une trajectoire circulaire uniforme
Il reste immobile ou se déplace en mouvement rectiligne uniforme
Il accélère nécessairement dans une direction constante
Il change nécessairement de direction à chaque instant

Il reste immobile ou se déplace en mouvement rectiligne uniforme

Explication

Lorsque les forces se compensent, leur résultante est nulle. Le système peut alors rester immobile ou conserver un mouvement rectiligne uniforme.

2. Un palet glisse en ligne droite à vitesse constante sur une surface horizontale. Quelle conclusion est compatible avec le principe de l’inertie ?

Le palet est soumis à une force horizontale non compensée
Les forces exercées sur le palet se compensent
Le poids du palet est nécessairement nul
Une force résultante accélère le palet dans son mouvement

Les forces exercées sur le palet se compensent

Explication

Un mouvement rectiligne uniforme indique que les forces qui s’exercent sur le palet se compensent. Le poids peut être équilibré par la réaction de la surface.

3. Que peut-on déduire de forces qui ne se compensent pas ?

Le système ne peut être ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme
Le système est nécessairement soumis à une interaction gravitationnelle
Le système reste immobile si sa masse est constante
Le système poursuit nécessairement un mouvement rectiligne uniforme

Le système ne peut être ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme

Explication

La contraposée de l’inertie indique que des forces non compensées excluent à la fois le repos et le mouvement rectiligne uniforme. Elles entraînent donc une modification du mouvement.

4. Un objet est immobile à un instant donné, mais les forces qui s’exercent sur lui ne se compensent pas. Que peut-on conclure ?

Il ne peut pas rester dans cet état d’immobilité
Les forces non compensées n’ont aucun effet sur son mouvement
Il adoptera nécessairement un mouvement rectiligne uniforme
Il restera immobile tant que sa masse ne change pas

Il ne peut pas rester dans cet état d’immobilité

Explication

Des forces non compensées excluent le repos durable comme état du système. Même si l’objet est momentanément immobile, son mouvement doit évoluer.

5. Quelle caractéristique définit l’interaction gravitationnelle entre deux objets massifs ?

C’est une interaction répulsive qui nécessite un contact
C’est une interaction attractive qui nécessite un contact
C’est une interaction sans effet entre des objets séparés
C’est une interaction attractive qui s’exerce à distance

C’est une interaction attractive qui s’exerce à distance

Explication

L’interaction gravitationnelle est une interaction attractive à distance, liée à la masse des deux objets. Elle ne nécessite donc pas de contact.

6. Si la distance entre deux masses est multipliée par deux, comment évolue l’intensité de leur force gravitationnelle, les masses restant inchangées ?

Elle est divisée par deux
Elle reste inchangée
Elle est multipliée par deux
Elle est divisée par quatre

Elle est divisée par quatre

Explication

La relation \(\|F\|=G\frac{m_A m_B}{d^2}\) montre une dépendance inverse au carré de la distance. En doublant la distance, la force devient quatre fois plus faible.

7. Quelle définition décrit correctement une action mécanique ?

Une mesure de la température d’un système
Une propriété qui caractérise la masse d’un système
Une interaction qui ne produit aucun effet sur le mouvement
Une action capable de modifier le mouvement d’un système

Une action capable de modifier le mouvement d’un système

Explication

Une action mécanique est capable de modifier le mouvement d’un système. Une action sans effet sur le mouvement ne correspond pas à cette définition.

8. Quel est le rôle d’un diagramme Objet-Interaction ?

Étudier les interactions entre un système et les objets qui interagissent avec lui
Représenter uniquement la trajectoire suivie par un objet
Calculer directement la masse d’un système à partir de son volume
Mesurer l’intensité d’une force sans identifier son origine

Étudier les interactions entre un système et les objets qui interagissent avec lui

Explication

Le diagramme Objet-Interaction sert à étudier les interactions entre le système étudié et les objets avec lesquels il est en interaction.

9. Comment une force représente-t-elle une action mécanique ?

Comme une modélisation vectorielle pouvant modifier la vitesse ou la trajectoire
Comme une grandeur scalaire indiquant uniquement la masse de l’objet
Comme une propriété fixe qui ne dépend pas de l’interaction
Comme une représentation de la température et du volume de l’objet

Comme une modélisation vectorielle pouvant modifier la vitesse ou la trajectoire

Explication

Une force est la modélisation vectorielle d’une action mécanique et peut modifier la vitesse ou la trajectoire d’un objet.

10. Quelles caractéristiques permettent de définir complètement une force ?

Sa masse, son volume, sa température et sa vitesse
Son origine, sa couleur, sa forme et sa température
Sa trajectoire, sa durée, sa masse et sa position initiale
Son point d’application, sa direction, son sens et son intensité

Son point d’application, sa direction, son sens et son intensité

Explication

Une force est caractérisée par son point d’application, sa direction, son sens et son intensité, aussi appelée norme.

11. Que représente le poids d’un objet ?

La résistance de l’objet à toute modification de son mouvement
La force exercée par l’objet sur la Terre uniquement
La quantité de matière contenue dans l’objet
La force d’attraction exercée par la Terre sur un objet possédant une masse

La force d’attraction exercée par la Terre sur un objet possédant une masse

Explication

Le poids traduit la force d’attraction que la Terre exerce sur les objets qui possèdent une masse. Il s’agit donc d’une force, tandis que la masse est une propriété de l’objet.

12. Un objet de masse 2 kg se trouve dans une région où l’intensité de la pesanteur vaut 10 N/kg. Quelle est l’intensité de son poids ?

5 N
20 N
0,2 N
12 N

20 N

Explication

La relation est P = m × g. Ainsi, P = 2 × 10 = 20 N.

13. Quelles sont les caractéristiques géométriques du poids d’un objet ?

Un point d’application au sommet de l’objet, une direction horizontale et un sens vers le haut
Un point d’application au centre de l’objet, une direction verticale et un sens vers le centre de la Terre
Un point d’application à la surface de l’objet, une direction quelconque et un sens opposé au mouvement
Un point d’application au centre de la Terre, une direction verticale et un sens vers l’objet

Un point d’application au centre de l’objet, une direction verticale et un sens vers le centre de la Terre

Explication

Le poids s’applique au centre de l’objet, suivant une direction verticale, et son sens est orienté vers le centre de la Terre.

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Qu'impose un système soumis à aucune force ?

Il est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.

Que se passe-t-il si les forces ne se compensent pas sur un système ?

Le système ne peut être ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme.

Qu'est-ce que l'interaction gravitationnelle ?

Une interaction attractive à distance entre deux objets à cause de leur masse.

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