QCM : Mouvement et interactions (18 questions)

Question 1

1. Pour étudier le mouvement d’un vélo, une élève choisit de ne considérer que le vélo, sans sa cycliste. Quel est le système étudié ?

Le vélo

La route

La trajectoire du vélo

L’élève qui observe

Explication

Le système est l’objet ou l’ensemble d’objets choisi pour l’étude ; ici, l’élève a choisi le vélo. L’observatrice relève du rôle de référentiel, la route peut servir de référentiel et la trajectoire désigne les positions successives.

Answer

Le référentiel utilisé

Answer

L’ensemble de ses positions successives

Answer

Celui qui met 30 s

Answer

Ils sont en interaction, car chacun agit sur l’autre.

Answer

Une force, exprimée en newtons.

Answer

Le poids de l’objet.

Answer

La masse est en kilogrammes et le poids en newtons.

Answer

$$30\,\text{N}$$

Answer

Le poids exercé par la Terre et la réaction exercée par la table

Answer

12 N, de sens opposé au poids

Answer

Une force de même norme, horizontale et dirigée vers la gauche

Answer

Son mouvement ne change pas et il conserve sa vitesse constante

Answer

Le chariot plus massif a une accélération plus faible

Answer

Une attraction mutuelle qui agit à distance

Answer

Même direction et même intensité, mais sens opposés

Answer

$$F = G\frac{m_A m_B}{r^2}$$

Question 2

2. Une personne assise dans un train est décrite comme immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au quai. Quel élément a changé entre ces deux descriptions ?

Le référentiel utilisé

La trajectoire suivie

Le système étudié

La durée du trajet

Explication

Le mouvement est décrit par rapport à un référentiel : la personne est immobile dans celui du train et en mouvement dans celui du quai. Le système reste la personne ; la trajectoire et la durée ne définissent pas ce changement de point de référence.

Question 3

3. Lorsqu’on décrit le déplacement d’un coureur, que désigne sa trajectoire ?

L’ensemble de ses positions successives

L’objet par rapport auquel on décrit le mouvement

Sa position au terme de la course

L’objet dont on étudie le mouvement

Explication

La trajectoire rassemble les positions successives occupées par le système pendant son mouvement. L’objet étudié est le système, l’objet de comparaison est le référentiel, et la position finale n’est qu’une position parmi celles du parcours.

Question 4

4. Un robot parcourt 24 m en 6 s. Quelle est sa vitesse en mètres par seconde ?

0,25 m/s

4 m/s

6 m/s

144 m/s

Explication

La vitesse est le rapport de la distance parcourue à la durée : $v = \frac{d}{\Delta t} = \frac{24}{6} = 4\,\text{m/s}$ . L’inversion donne 0,25 m/s, la multiplication donne 144 et la durée seule ne donne pas la vitesse.

Question 5

5. Deux cyclistes parcourent chacun 300 m : l’un met 30 s et l’autre 50 s. Lequel a la vitesse la plus élevée ?

On ne peut pas les départager sans connaître leur masse

Les deux ont la même vitesse

Celui qui met 50 s

Celui qui met 30 s

Explication

À distance égale, parcourir le trajet en moins de temps correspond à une vitesse plus élevée. Le temps de 50 s est plus long, et l’égalité des distances ne rend donc pas les vitesses égales ; la masse n’intervient pas dans cette comparaison.

Question 6

6. Un aimant attire un trombone, et le trombone exerce en retour une action sur l’aimant. Quelle relation existe entre ces deux systèmes ?

Ils sont en interaction, car le trombone est en mouvement.

Ils sont en interaction, car chacun agit sur l’autre.

Ils subissent une force de frottement, car ils s’attirent.

Ils sont en contact, car l’aimant attire le trombone.

Explication

Deux systèmes sont en interaction lorsqu’ils exercent une action l’un sur l’autre. Le mouvement du trombone ne définit pas l’interaction, l’attraction à distance ne constitue pas un contact physique, et l’attraction n’est pas un frottement.

Question 7

7. Pour décrire l’action mécanique du pied sur un ballon, quel modèle faut-il utiliser et dans quelle unité exprimer sa valeur ?

Une masse, exprimée en kilogrammes.

Une force, exprimée en newtons.

Une vitesse, exprimée en mètres par seconde.

Une énergie, exprimée en joules.

Explication

Une force modélise l’action mécanique exercée par un système sur un autre et s’exprime en newtons. Les joules mesurent une énergie, les kilogrammes une masse et les mètres par seconde une vitesse.

Question 8

8. Un objet est attiré par un astre en raison de la gravitation. Comment nomme-t-on la force exercée par cet astre sur l’objet ?

La tension exercée sur l’objet.

La réaction du support sur l’objet.

La force de frottement sur l’objet.

Le poids de l’objet.

Explication

Le poids est la force qu’un astre exerce sur un objet du fait de la gravitation. La réaction du support et la tension proviennent d’un contact, tandis que les frottements apparaissent entre des systèmes en contact.

Question 9

9. Une fiche indique la masse d’un colis en kilogrammes et son poids en newtons. Quelle interprétation respecte la distinction entre ces deux grandeurs ?

La masse et le poids s’expriment tous deux en kilogrammes.

La masse et le poids sont deux noms pour la même grandeur.

La masse est en kilogrammes et le poids en newtons.

La masse est en newtons et le poids en kilogrammes.

Explication

La masse s’exprime en kilogrammes, tandis que le poids, qui est une force, s’exprime en newtons. Inverser ces unités confond les grandeurs ; les considérer comme identiques ou donner le kilogramme au poids ne respecte pas cette distinction.

Question 10

10. Un objet de masse $3\,\text{kg}$ se trouve dans un lieu où l’intensité de pesanteur vaut $10\,\text{N/kg}$ . Quel est son poids ?

30\,\text{N}

\frac{10}{3}\,\text{N}

13\,\text{N}

0{,}3\,\text{N}

Explication

Le poids se calcule avec $P = mg$ : $3\,\text{kg} \times 10\,\text{N/kg} = 30\,\text{N}$ . L’addition des valeurs, la division de $g$ par la masse et l’inversion de la relation ne donnent pas le poids.

Question 11

11. Un livre reste posé sans bouger sur une table. Quelles sont les deux forces exercées sur lui ?

La réaction exercée par la table et une force de frottement de l’air

Le poids exercé par la Terre et une tension exercée par la table

Une tension exercée par la table et une force exercée par la corde

Le poids exercé par la Terre et la réaction exercée par la table

Explication

Le livre subit son poids, exercé par la Terre, et la réaction du support, exercée par la table. Une tension est exercée par un fil ou une corde, tandis que les frottements ne remplacent pas ces deux forces dans cette situation.

Question 12

12. Un objet immobile est suspendu à un fil. Si son poids vaut 12 N, quelle est la tension du fil dans l’exemple d’équilibre décrit ?

24 N, de sens opposé au poids

12 N, de sens opposé au poids

12 N, de même sens que le poids

6 N, de sens opposé au poids

Explication

Pour un objet immobile, les forces se compensent ; dans l’exemple du poids et de la tension, leurs valeurs sont égales. La somme des valeurs correspond à une addition erronée, et une tension de même sens que le poids ne compenserait pas celui-ci.

Question 13

13. Deux patineurs se poussent l’un l’autre. Si le patineur A exerce sur B une force horizontale vers la droite, quelle force B exerce-t-il sur A ?

Une force plus faible, horizontale et dirigée vers la gauche

Une force de même norme, verticale et dirigée vers le haut

Une force de même norme, horizontale et dirigée vers la droite

Une force de même norme, horizontale et dirigée vers la gauche

Explication

La troisième loi de Newton impose des forces réciproques de même norme et de même direction, mais de sens opposé. Une direction verticale, une norme différente ou un sens identique ne respecte pas cette règle.

Question 14

14. Un chariot roule en ligne droite à vitesse constante, et les forces exercées sur lui se compensent. Que prévoit le principe d’inertie pour son mouvement ?

Son mouvement ne change pas et il conserve sa vitesse constante

Il s’arrête, même si les forces restent compensées

Sa vitesse augmente parce que les forces se compensent

Il accélère dans le sens du déplacement grâce à une force résultante

Explication

Le principe d’inertie affirme que des forces qui se compensent n’entraînent pas de changement du mouvement ; le chariot conserve donc sa vitesse constante. L’équilibre des forces ne signifie pas nécessairement l’arrêt et n’implique pas d’accélération.

Question 15

15. On applique la même force à deux chariots, mais l’un est plus chargé et plus massif. Quel résultat est attendu pour leurs accélérations ?

Le chariot plus massif ne peut pas être mis en mouvement

Le chariot plus massif a une accélération plus faible

Le chariot plus massif a une accélération plus grande

Les deux chariots ont la même accélération

Explication

À force appliquée égale, une masse plus grande rend un objet plus difficile à accélérer : le chariot plus massif accélère donc moins. Une accélération plus grande correspondrait à une confusion sur l’effet de la masse, tandis qu’une même accélération négligerait cet effet.

Question 16

16. Comment caractérise-t-on la gravitation entre deux corps ?

Une attraction mutuelle qui exige un contact

Une attraction mutuelle qui agit à distance

Une répulsion mutuelle qui agit à distance

Une action à distance exercée dans un seul sens

Explication

La gravitation est l’attraction mutuelle de deux corps et constitue une action à distance. La répulsion inverse le type d’interaction, le contact nie l’action à distance et l’action à sens unique nie le caractère mutuel.

Question 17

17. Deux corps A et B s’attirent gravitationnellement. Comment comparer les forces exercées par A sur B et par B sur A ?

Même direction et intensités différentes, mais sens opposés

Même direction et même intensité, avec le même sens

Directions différentes et même intensité, mais sens opposés

Même direction et même intensité, mais sens opposés

Explication

Les forces gravitationnelles mutuelles ont la même direction et la même intensité, mais des sens opposés. Des directions différentes, des intensités différentes ou un même sens contredisent respectivement l’une de ces caractéristiques.

Question 18

18. Deux points matériels ont des masses $m_A$ et $m_B$ , séparées par une distance $r$ . Quelle expression permet de calculer la force gravitationnelle entre eux ?

F = G\frac{m_A m_B}{r}

F = G\frac{m_A}{r^2}

F = G\frac{m_A m_B r^2}{1}

F = G\frac{m_A m_B}{r^2}

Explication

La force est proportionnelle au produit des deux masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance, selon $F = G\frac{m_A m_B}{r^2}$ . Le dénominateur en $r$ oublie le carré, le facteur au numérateur inverse la dépendance à la distance et la dernière expression omet $m_B$ .

QCM : Mouvement et interactions (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour étudier le mouvement d’un vélo, une élève choisit de ne considérer que le vélo, sans sa cycliste. Quel est le système étudié ?

2. Une personne assise dans un train est décrite comme immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au quai. Quel élément a changé entre ces deux descriptions ?

3. Lorsqu’on décrit le déplacement d’un coureur, que désigne sa trajectoire ?

4. Un robot parcourt 24 m en 6 s. Quelle est sa vitesse en mètres par seconde ?

5. Deux cyclistes parcourent chacun 300 m : l’un met 30 s et l’autre 50 s. Lequel a la vitesse la plus élevée ?

6. Un aimant attire un trombone, et le trombone exerce en retour une action sur l’aimant. Quelle relation existe entre ces deux systèmes ?

7. Pour décrire l’action mécanique du pied sur un ballon, quel modèle faut-il utiliser et dans quelle unité exprimer sa valeur ?

8. Un objet est attiré par un astre en raison de la gravitation. Comment nomme-t-on la force exercée par cet astre sur l’objet ?

9. Une fiche indique la masse d’un colis en kilogrammes et son poids en newtons. Quelle interprétation respecte la distinction entre ces deux grandeurs ?

10. Un objet de masse $3\,\text{kg}$ se trouve dans un lieu où l’intensité de pesanteur vaut $10\,\text{N/kg}$ . Quel est son poids ?

11. Un livre reste posé sans bouger sur une table. Quelles sont les deux forces exercées sur lui ?

12. Un objet immobile est suspendu à un fil. Si son poids vaut 12 N, quelle est la tension du fil dans l’exemple d’équilibre décrit ?

13. Deux patineurs se poussent l’un l’autre. Si le patineur A exerce sur B une force horizontale vers la droite, quelle force B exerce-t-il sur A ?

14. Un chariot roule en ligne droite à vitesse constante, et les forces exercées sur lui se compensent. Que prévoit le principe d’inertie pour son mouvement ?

15. On applique la même force à deux chariots, mais l’un est plus chargé et plus massif. Quel résultat est attendu pour leurs accélérations ?

16. Comment caractérise-t-on la gravitation entre deux corps ?

17. Deux corps A et B s’attirent gravitationnellement. Comment comparer les forces exercées par A sur B et par B sur A ?

18. Deux points matériels ont des masses $m_A$ et $m_B$ , séparées par une distance $r$ . Quelle expression permet de calculer la force gravitationnelle entre eux ?

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QCM : Mouvement et interactions (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour étudier le mouvement d’un vélo, une élève choisit de ne considérer que le vélo, sans sa cycliste. Quel est le système étudié ?

2. Une personne assise dans un train est décrite comme immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au quai. Quel élément a changé entre ces deux descriptions ?

3. Lorsqu’on décrit le déplacement d’un coureur, que désigne sa trajectoire ?

4. Un robot parcourt 24 m en 6 s. Quelle est sa vitesse en mètres par seconde ?

5. Deux cyclistes parcourent chacun 300 m : l’un met 30 s et l’autre 50 s. Lequel a la vitesse la plus élevée ?

6. Un aimant attire un trombone, et le trombone exerce en retour une action sur l’aimant. Quelle relation existe entre ces deux systèmes ?

7. Pour décrire l’action mécanique du pied sur un ballon, quel modèle faut-il utiliser et dans quelle unité exprimer sa valeur ?

8. Un objet est attiré par un astre en raison de la gravitation. Comment nomme-t-on la force exercée par cet astre sur l’objet ?

9. Une fiche indique la masse d’un colis en kilogrammes et son poids en newtons. Quelle interprétation respecte la distinction entre ces deux grandeurs ?

10. Un objet de masse 3 kg3\,\text{kg}3kg se trouve dans un lieu où l’intensité de pesanteur vaut 10 N/kg10\,\text{N/kg}10N/kg. Quel est son poids ?

11. Un livre reste posé sans bouger sur une table. Quelles sont les deux forces exercées sur lui ?

12. Un objet immobile est suspendu à un fil. Si son poids vaut 12 N, quelle est la tension du fil dans l’exemple d’équilibre décrit ?

13. Deux patineurs se poussent l’un l’autre. Si le patineur A exerce sur B une force horizontale vers la droite, quelle force B exerce-t-il sur A ?

14. Un chariot roule en ligne droite à vitesse constante, et les forces exercées sur lui se compensent. Que prévoit le principe d’inertie pour son mouvement ?

15. On applique la même force à deux chariots, mais l’un est plus chargé et plus massif. Quel résultat est attendu pour leurs accélérations ?

16. Comment caractérise-t-on la gravitation entre deux corps ?

17. Deux corps A et B s’attirent gravitationnellement. Comment comparer les forces exercées par A sur B et par B sur A ?

18. Deux points matériels ont des masses mAm_AmA​ et mBm_BmB​, séparées par une distance rrr. Quelle expression permet de calculer la force gravitationnelle entre eux ?

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10. Un objet de masse $3\,\text{kg}$ se trouve dans un lieu où l’intensité de pesanteur vaut $10\,\text{N/kg}$ . Quel est son poids ?

18. Deux points matériels ont des masses $m_A$ et $m_B$ , séparées par une distance $r$ . Quelle expression permet de calculer la force gravitationnelle entre eux ?