Physique 5042 - Commission scolaire de Laval

Commission scolaire
des Laurentides
Physique 5042
Forme A
CINÉMATIQUE ET QUANTITÉ DE MOUVEMENT
PHYSIQUE 5042
Préparé par Isabelle Lapierre
PRETEST
Janvier 2003
Physique 5042
Prétest
(Forme A)
Cinématique et quantité de mouvement
1.
Romain est à la place du passager dans une auto qui roule sur l'autoroute 15 vers
Montréal. Il lance une pièce de 25 cents vers le haut pour passer le temps.
Choisissez, parmi les énoncés qui suivent, ceux qui sont faux et corrigez-les de
façon à les rendre valides :
A.
B.
C.
D.
Pour Gary, le conducteur de l'auto, Romain se déplace mais est immobile.
La trajectoire verticale de la pièce de 25 cents est indépendante du mouvement
horizontal de l'auto.
Ghislain qui dépasse la voiture de Gary et Romain ne perçoit pas le même
mouvement de la pièce de 25 cents que Romain.
L'auto dans laquelle se trouve Romain dépasse un train qui se déplace à grande
vitesse. Pour Georges qui est dans le train, l'auto semble reculer car l'auto ne roule
pas dans la même direction que le train.
4 points
2.
Les énoncés suivants se rapportent à un mobile en mouvement.
Déterminez quels sont les 2 énoncés faux ou incomplets et corrigez-les afin de les
rendre valides.
A.
B.
C.
D.
L'orientation d'un déplacement dépend du chemin parcouru par un mobile.
Le déplacement d'un mobile correspond à la longueur de la trajectoire qu'il a suivie.
La trajectoire d'un mobile est généralement plus longue que son déplacement.
Une trajectoire peut se confondre avec un déplacement à 2 conditions :
la trajectoire est rectiligne et le mobile va dans le même sens.
4 points
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3.
La voiture de Martine a un odomètre brisé. Elle effectue un trajet entre Sherbrooke
et Montréal. Quelle méthode pouvez-vous lui proposer qui lui permettrait de
mesurer sa vitesse sans avoir besoin de son odomètre?
4 points
4.
Associez la situation suivante au(x) graphique(s) et à ou aux énoncés appropriés.
Un joueur de baseball lance une balle horizontalement à 150 km/ h.
A)
v
(m/s)
42
B)
v
(m/s)
42
-
t (s)
C)
v
(m/s)
t (s)
D)
v
(m/s)
150
t(s)
E)
F)
G)
H)
t(s)
Le mouvement correspond à un MRU.
Le mouvement correspond à un MRUA.
La pente du graphique position-temps est une constante.
La pente du graphique position-temps vaut 0.
4 points
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5.
‫ﺣ‬
‫ﺣ‬
La quantité de mouvement d'un objet correspond à l'équation p = mv
.
Choisissez, parmi les énoncés suivants, les 2 qui sont faux et corrigez-les de façon
à les rendre valides.
A. La voiture de Daniel se déplace à 100 km/h vers l'ouest. La voiture de Maurice se
déplace à 80 km/h vers l'est. D'ici peu, ils entreront en collision et la quantité de
mouvement totale du système sera changée.
B. Une boule de pâte à modeler de 10 g fonce à 1.5 m/s sur une deuxième boule de 20 g
au repos. Après collision, les deux boules restent collées ensemble et leur vitesse est la
même.
C. Pour tripler sa quantité de mouvement, on doit nécessairement tripler sa masse ou sa
vitesse.
D. Une rondelle de hockey de 0.15 kg glisse à 15 m/s sur une glace lisse et plane. Elle
traverse une section de neige pendant 3 secondes et continue son chemin à 8 m/s. La
rondelle n'a subit aucune variation dans sa quantité de mouvement pendant tout le
trajet.
4 points
6.
Différents graphiques en fonction du temps sont présentés ci-dessous.

A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.



Si l'axe des y correspond à une vitesse, quel(s) graphique(s) représente(nt) un MRU. ____
Si l'axe des y correspond à une vitesse, quel(s) graphique(s) représente(nt) un MRUA. ___
Si l'axe des y correspond à une position, quel(s) graphique(s) représente(nt) un MRU. ____
Si l'axe des y correspond à une position, quel(s) graphique(s) représente(nt) un MRUA. ___
Si l'axe des y correspond à une accélération, quel(s) graphique(s) représente(nt) un MRU. __
Si l'axe des y correspond à une accélération, quel(s) graphique(s) représente(nt) un MRUA. ___
Associez pour les 2 énoncés suivants le ou les graphiques correspondant et mentionnez le type
de courbe (position-temps, vitesse-temps, accélération-temps).
I. Un train roule à 80 km/h pendant plusieurs heures. __________________________
II. Pierre lance une balle du haut d'une montagne de 25 m. ______________________
5 points
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7.
Ces différents graphiques ont été produits à l'aide d'expériences en laboratoire
sur les MRU et MRUA. Associez les équations suivantes au(x) bon(s)
graphique(s).
A) vF = at + vi
B) s = vit + si
C) Vit + 1/2at2

____
____
____

v

v
t

t
8.
t

s
v
t

s
t
s
t
5 points
Un écureuil effectue le trajet suivant : 10 m au sud suivi de 40 m à l'ouest puis
15 m à 300 au nord de l'est. Après, il finit par s'arrêter.
A. Calculez la distance totale parcourue par l'écureuil.
B. Quel est son déplacement?
5 points
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9.
Une course de voilier a lieu sur un lac de 30.5 km de longueur. Jean est à bord du
"Vif d'argent", il vogue à 15 km/h et a débuté la course il y a 30 minutes. Gaétan, à
bord du "Maréchal Pétain" vogue à 12 km/h et a débuté la course il y a 40 minutes.
A. Dans combien de temps se croiseront-ils?
B. Lors du croisement, ils auront parcouru quelle distance?
5 points
10.
Une fillette de 5 ans, Jeanne, trouve amusant de lancer de petits cailloux dans un
puits. Elle lance les cailloux vers le haut avec une vitesse de 4 m/s. Si les cailloux
atteignent le fond du puits 5 secondes plus tard :
A. Le puits a quelle profondeur?
B. Quelle est la vitesse à laquelle les cailloux frappent l'eau?
5 points
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11.
Un joueur de soccer lance le ballon au but avec un angle de 370 par rapport à
l'horizontal et avec une vitesse de 14.7 m/s. Si le gardien de but est à 26 m du
lanceur, où le ballon se posera-t-il par rapport au gardien?
5 points
12.
Lors d'une étude expérimentale sur la collision entre 2 chariots, les données
suivantes ont été recueillies. L'expérience a été réalisée à l'aide d'un rail à coussin
d'air.
Chariot 1
Chariot 2
Vitesse avant
la collision
(m/s)
2.0
3.5
Vitesse après
la collision
(m/s)
1.0
4.0
Le chariot 1 se déplaçait vers la droite après la collision et le chariot 2 vers la
gauche. Au départ, les 2 chariots allaient en sens inverse.
Calculez la masse du chariot 1 si le chariot 2 a une masse de 2 kg.
5 points
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13.
La cinématique est la science qui s'intéresse à la description du mouvement des
corps. Le développement de la cinématique a ouvert la voie à plusieurs nouvelles
technologies. Nommez 2 progrès faits en physique ou en technologie suite à
l'avènement de la cinématique et expliquez :
5 points
14.
Expliquez comment la correction de la trajectoire d'un satellite implique la
quantité de mouvement.
5 points
15.
L'exploration spatiale a subi une énorme évolution depuis les années 60.
A. Qu'a apporté l'exploration spatiale dans nos vies?
B. Nommez 2 changements sociaux qu'a amené l'exploration spatiale :
5 points
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