QCM : Mécanique de Première (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la description du mouvement :

En Première, le système est modélisé par un point unique concentrant toute sa masse.
Le référentiel est l’objet matériel dont on étudie directement le mouvement.
La trajectoire est l’ensemble des positions successives occupées au cours du temps.
Le vecteur position décrit l’ensemble des positions successives occupées au cours du temps.
Le système est l’objet matériel dont on étudie le mouvement.

En Première, le système est modélisé par un point unique concentrant toute sa masse. · La trajectoire est l’ensemble des positions successives occupées au cours du temps. · Le système est l’objet matériel dont on étudie le mouvement.

Explication

Le système est l’objet dont on étudie le mouvement et il est modélisé par un point unique en Première. Le référentiel est l’objet de référence associé aux repères d’espace et de temps, tandis que la trajectoire correspond aux positions successives.

2. Parmi les propositions suivantes concernant le référentiel, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Un référentiel est défini uniquement par une horloge, sans repère d’espace.
Un référentiel comporte un repère de temps constitué d’une horloge.
Un référentiel correspond au système dont on étudie le mouvement.
Un référentiel est associé à un repère d’espace.
Un référentiel est un objet solide choisi comme référence pour étudier un mouvement.

Un référentiel comporte un repère de temps constitué d’une horloge. · Un référentiel est associé à un repère d’espace. · Un référentiel est un objet solide choisi comme référence pour étudier un mouvement.

Explication

Un référentiel est un objet solide de référence associé à un repère d’espace et à un repère de temps constitué d’une horloge. Il sert à décrire le mouvement du système, et ne se confond donc pas avec l’objet étudié.

3. Concernant la trajectoire et le vecteur vitesse, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La trajectoire regroupe les positions successives occupées par un système.
Le vecteur vitesse est orienté dans le sens du mouvement.
Le vecteur vitesse s’exprime en m⋅s⁻².
Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire.
La trajectoire décrit la position du système à un instant donné.

La trajectoire regroupe les positions successives occupées par un système. · Le vecteur vitesse est orienté dans le sens du mouvement. · Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire.

Explication

La trajectoire regroupe les positions successivement occupées par le système au cours du temps. Le vecteur vitesse est tangent à cette trajectoire, orienté dans le sens du mouvement et exprimé en m⋅s⁻¹.

4. Les grandeurs cinématiques suivantes se caractérisent par :

Le vecteur accélération s’exprime en m⋅s⁻².
Le vecteur accélération est défini comme la variation du vecteur position par rapport au temps.
Le vecteur vitesse s’exprime en m⋅s⁻¹.
Le vecteur accélération représente la variation du vecteur vitesse par rapport au temps.
Le vecteur vitesse représente la variation du vecteur position par rapport au temps.

Le vecteur accélération s’exprime en m⋅s⁻². · Le vecteur vitesse s’exprime en m⋅s⁻¹. · Le vecteur accélération représente la variation du vecteur vitesse par rapport au temps. · Le vecteur vitesse représente la variation du vecteur position par rapport au temps.

Explication

Le vecteur vitesse décrit la variation temporelle du vecteur position et s’exprime en m⋅s⁻¹. Le vecteur accélération décrit la variation temporelle du vecteur vitesse et s’exprime en m⋅s⁻².

5. À propos de la modélisation d’une action mécanique par une force :

Une force décrit directement la variation du mouvement du système.
Une force est représentée par un vecteur.
Une force représente une action mécanique exercée par un objet sur un autre.
Une force est caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur.
Une force s’exprime en newtons.

Une force est représentée par un vecteur. · Une force représente une action mécanique exercée par un objet sur un autre. · Une force est caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur. · Une force s’exprime en newtons.

Explication

Une force modélise une action mécanique exercée par un objet sur un autre et se représente par un vecteur. Elle possède un point d’application, une direction, un sens et une valeur, et s’exprime en newtons.

6. Concernant les référentiels galiléens, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le référentiel terrestre est galiléen sans approximation quelle que soit la durée de l’expérience.
Le caractère galiléen du référentiel terrestre est une approximation liée aux conditions d’étude.
Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen pour une expérience de courte durée.
Un référentiel galiléen est défini par l’absence de toute force extérieure.
Dans un référentiel galiléen, le principe d’inertie est vérifié.

Le caractère galiléen du référentiel terrestre est une approximation liée aux conditions d’étude. · Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen pour une expérience de courte durée. · Dans un référentiel galiléen, le principe d’inertie est vérifié.

Explication

Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe d’inertie est vérifié. Le référentiel terrestre est assimilé à un référentiel galiléen pour les expériences de courte durée, de manière approchée.

7. Dans un référentiel galiléen, quelle(s) relation(s) entre les forces et l’accélération est(sont) exacte(s) ?

La somme vectorielle des forces extérieures vérifie Σ⃗F = m⃗a.
L’accélération est liée à la résultante des forces extérieures appliquées au système.
La masse du système intervient dans la relation dynamique fondamentale.
La relation Σ⃗F = m⃗a s’applique ici dans un référentiel non galiléen sans modification.
La relation entre la résultante des forces et l’accélération s’écrit Σ⃗F = m/⃗a.

La somme vectorielle des forces extérieures vérifie Σ⃗F = m⃗a. · L’accélération est liée à la résultante des forces extérieures appliquées au système. · La masse du système intervient dans la relation dynamique fondamentale.

Explication

Dans un référentiel galiléen, la deuxième loi de Newton relie la somme vectorielle des forces extérieures à l’accélération par la relation Σ⃗F = m⃗a. La masse intervient comme coefficient de proportionnalité entre ces grandeurs.

8. Un système est soumis à des forces dont la somme vectorielle est nulle. Parmi les propositions suivantes, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le système peut poursuivre un mouvement rectiligne uniforme.
Le système peut rester immobile.
Un mouvement circulaire uniforme est imposé par la compensation des forces.
La compensation des forces correspond à Σ⃗F = ⃗0.
Le système possède nécessairement une accélération non nulle.

Le système peut poursuivre un mouvement rectiligne uniforme. · Le système peut rester immobile. · La compensation des forces correspond à Σ⃗F = ⃗0.

Explication

Lorsque la somme vectorielle des forces est nulle, le principe d’inertie impose que le système reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne uniforme. Cette situation ne signifie pas nécessairement que le système est immobile.

9. Concernant le travail d’une force, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le travail dépend de la force et de la distance parcourue.
Le travail d’une force s’exprime en newtons.
Le travail d’une force correspond à une énergie transférée à un système.
Le travail dépend de l’angle entre la force et le déplacement.
Le travail nécessite le déplacement du point d’application de la force.

Le travail dépend de la force et de la distance parcourue. · Le travail d’une force correspond à une énergie transférée à un système. · Le travail dépend de l’angle entre la force et le déplacement. · Le travail nécessite le déplacement du point d’application de la force.

Explication

Le travail d’une force est un transfert d’énergie lié au déplacement du point d’application. Il dépend de la force, de la distance parcourue et de l’angle entre la force et le déplacement, et s’exprime en joules.

10. Pour distinguer travail moteur et travail résistant :

Un travail résistant est négatif et s’oppose au mouvement.
Un travail moteur est positif et favorise le mouvement.
Les frottements fournissent typiquement un travail moteur positif.
Un travail moteur correspond à un angle inférieur à 90° entre la force et le déplacement.
Un travail résistant correspond à un angle supérieur à 90° entre la force et le déplacement.

Un travail résistant est négatif et s’oppose au mouvement. · Un travail moteur est positif et favorise le mouvement. · Un travail moteur correspond à un angle inférieur à 90° entre la force et le déplacement. · Un travail résistant correspond à un angle supérieur à 90° entre la force et le déplacement.

Explication

Un travail moteur est associé à un angle aigu et est positif, tandis qu’un travail résistant correspond à un angle obtus et est négatif. Les frottements constituent un exemple de force produisant un travail résistant.

11. Parmi les propositions suivantes concernant l’énergie cinétique, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

L’énergie cinétique vérifie Ec = mv, sans dépendance au carré de la vitesse.
L’énergie cinétique vérifie Ec = 1/2 mv².
Une variation d’énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces extérieures.
L’énergie cinétique dépend de la vitesse du système.
L’énergie cinétique dépend de la masse du système.

L’énergie cinétique vérifie Ec = 1/2 mv². · Une variation d’énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces extérieures. · L’énergie cinétique dépend de la vitesse du système. · L’énergie cinétique dépend de la masse du système.

Explication

L’énergie cinétique dépend de la masse et du carré de la vitesse, selon Ec = 1/2 mv². La variation d’énergie cinétique est, quant à elle, reliée à la somme des travaux des forces extérieures.

12. Concernant l’énergie mécanique et le travail des forces, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

L’énergie mécanique vérifie Em = Ec + Epp.
L’énergie mécanique est la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle de pesanteur.
Le travail d’une force conservative dépend des positions initiale et finale.
Le travail des frottements dépend seulement des positions initiale et finale.
Le travail du poids est indépendant du chemin suivi entre deux positions.

L’énergie mécanique vérifie Em = Ec + Epp. · L’énergie mécanique est la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle de pesanteur. · Le travail d’une force conservative dépend des positions initiale et finale. · Le travail du poids est indépendant du chemin suivi entre deux positions.

Explication

L’énergie mécanique est la somme algébrique de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle de pesanteur, selon Em = Ec + Epp. Le travail d’une force conservative dépend des positions initiale et finale, contrairement à celui des frottements, qui dépend du chemin.

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Qu'est-ce qu'un système en étude de mouvement ?

Un objet matériel dont on étudie le mouvement.

Comment modélise-t-on un système en Première ?

Par un point unique concentrant toute sa masse.

Qu'est-ce qu'un référentiel en cinématique ?

Un objet solide de référence pour étudier un mouvement.

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