Les forces - villa maria

Devoir de physique V. Révision I - Les forces
1.
2.
L'unité de mesure de l’inertie dans le système international de mesure est...
a) le kilogramme b) le mètre
c) la seconde
d) le newton e)
le gramme
Une force de 20 N appliquée sur un objet de 4 kg produit une accélération de...
a) 0,2 m/s2
b) 4 m/s2
c) 5 m/s2
d) 20 m/s2
e)
80 m/s2
3.
Une masse m1 subissant une force de 10 N a une accélération de 5 m/s2. Avec la même force, une masse m2 a
une accélération de 2 m/s2. Quelle accélération donne la même force sur les deux masses attachées ensemble ?
a) 1,43 m/s2 b) 2 m/s2
c) 3 m/s2
d) 3,5 m/s2
e) 7 m/s2
4.
Lorsqu'un objet de masse m subit une force résultante F, alors son accélération est de 12 m/s2. Que devient son
accélération lorsque la masse accélérée est doublée et que la force initiale est réduite du tiers ?
a) 2 m/s2
b) 4 m/s2
c) 8 m/s2
d) 18 m/s2
e) 72 m/s2
5.
Une automobile de 950 kg se déplace à vitesse constante. Le conducteur agit sur une des pédales de sorte que
la force résultante agissant sur l'automobile est maintenant de 2000 N en sens inverse du mouvement. À ce
moment, l’automobile...
b) ...ralentit au taux de 0,48 m/s2.
a) ...accélère au taux de 0,48 m/s2.
2
c) ...accélère au taux de 2,1 m/s .
d) ...ralentit au taux de 2,1 m/s2.
2
e) ...recule au taux de 2,1 m/s .
6.
Un homme de 700 N se tient sur une balance dans un ascenseur. On y lit un poids supérieur à 700 N lorsque
l’ascenseur...
a) ... monte à vitesse constante. b) ... descend à vitesse constante.
c) ... accélère vers le haut.
d) ... accélère vers le bas.
e) ... demeure au repos.
f)
... tombe.
7.
Un parachutiste de 800 N descend à vitesse constante. Le parachute pèse 100 N. Que vaut la résistance de l'air ?
a) 0 N
b) 100 N
c) 600 N
d) 700 N
e) 900 N
8.
Sur un bloc sans frottement, on exerce une force constante durant un certain temps. Lequel des énoncés vrai ?
a) Le mobile subit un changement d'accélération.
b) Le mobile subit une variation de vitesse.
c) Le mobile conserve une vitesse constante.
d) Le mobile parcourt nécessairement une trajectoire courbe.
e) Le mobile parcourt des variations de position égales en des temps égaux.
9.
Lequel de ces graphiques montre bien la relation entre l'accélération d’un objet et la force résultante appliquée
qu’on lui applique ?
a)
b)
c)
d)
e)
10. On pousse un chariot de 2 kg à l'aide d'une force de 4 N. Le chariot subit une accélération de 1 m/s2 seulement.
Quelle est la grandeur de la force de friction ?
a) 0,25 N
b) 0,5 N
c) 1 N
d) 2 N
e) 4 N
11. Une auto de 1400 kg roule à 108 km/h. Elle freine alors sur une distance de 80 m, diminuant sa vitesse jusqu’à
10 m/s. Quelle est la grandeur de la force qui ralentit l’auto ?
a) 0,125 N
b) 5 N
c) 3500 N
d) 7000 N
e) 14000 N
12. Une force de 30 newtons est appliquée durant 5 secondes sur une masse de 10 kilogrammes se déplaçant
initialement à 35 m/s. Quelle sera la vitesse de l’objet après ces 5 secondes ?
a) 3 m/s
b) 15 m/s
c) 50 m/s
d) 150 m/s
e) 300 m/s
13. Deux forces sont appliquées à un chariot de 10 kg sans frottement. Une des forces
appliquées est de 15 N verticalement et l'autre est de 20 N horizontalement. Quelle sera
l'accélération du chariot ?
a) 0,2 m/s2
b) 0,25 m/s2 c) 1,5 m/s2
d) 2 m/s2
e) 2,5 m/s2
14. Un bloc de 100 N est tiré à l'horizontale par une force de 20 N. Que vaut l'accélération du bloc si le frottement
est de 5 N ?
a) 0 m/s2
b) 0,17 m/s2 c) 0,2 m/s2
d) 1,5 m/s2
e) 2 m/s2
15. Une boulette de papier de 45 g tombe vers le sol. Son accélération est de 6,4 m/s2. Quelle est la force de
frottement ?
a) -0,288 N
b) -0,153 N
c) 0,153 N
d) 0,441 N
e) 153 N
16. Détermine l’accélération d’un chariot de 5 kg relié par une corde à un bloc suspendu de
1 kg.
a) 1 m/s2
b) 1,6 m/s2
c) 2 m/s2
d) 5 m/s2
e) 10 m/s2
17. Un objet de 15 kg a un poids apparent de 100 N lorsqu’il est immergé dans l’eau. Que vaut alors la poussée
d’Archimède ?
a) -147 N
b) -47 N
c) 0 N
d) 47 N
e) 147 N
18. On fabrique une fusée de 2 000 kg. Elle est équipée d'un moteur qui peut développer une poussée totale de
15 000 N. Quelle sera l'accélération de la fusée au décollage ?
a) -2,3 m/s2 b) 0 m/s2
c) 2,3 m/s2
d) 7,5 m/s2
e) 17,5 m/s2
19. Un objet de 50 kg est suspendu à un ressort. On remplace l’objet par un autre dont la masse est de 120 kg et le
ressort s’allonge de 3 cm de plus. Au repos, le ressort a une longueur de 30 cm. Quelle est la longueur du ressort
lorsque la masse de 120 kg y est accrochée ?
a) 2,1 cm
b) 5,1 cm
c) 32,1 cm
d) 33 cm
e) 35,1 cm
20. Un bateau de 300 kg est à l’ancre dans une marina. Que vaut à ce moment la poussée qu’il subit ?
a) -2940 N
b) -300 N
c) 0 N
d) 300 N
e) 2940 N
21. Un satellite de communication parcourt une orbite circulaire autour de la Terre. Combien de forces agissent sur
le satellite ?
a) 0
b) 1
c) 2
d) 3
e) 4
22. Lequel des phénomènes suivants est expliqué par le principe de Bernoulli
a) Le fonctionnement des freins de vélo
b) L’action exercée par les moteurs d’avions
c) La force appliquée par les muscles pour supporter le corps
d) La balle courbe d’un lanceur de base-ball
e) L’envol d’une montgolfière
23. On applique une force horizontale de +25 N sur un objet de 4 kg posé sur une table. Le frottement maximal entre
l'objet et la table est de 40 N. Quelle sera la vitesse de l'objet après 30 s ?
a) -113 m/s
b) 0 m/s
c) 113 m/s
d) 188 m/s
e) 300 m/s
24. On maintient à une position fixe la pédale d'accélérateur d'une automobile et cette dernière file à vitesse
constante. On peut affirmer que la force...
a) ...de friction est proportionnelle à la vitesse.
b) ...nette est constante car la vitesse est constante.
c) ...de friction est plus petite que la force motrice.
d) ...de friction est égale et opposée à la force motrice.
e) ...de friction est plus grande que la force motrice.
25. Pour monter une pente plus facilement, un cycliste se lève au-dessus de la selle et une plus grande partie de son
poids est supportée par la roue avant du vélo. Le cycliste applique une force constante sur les pédales. La force
développée est alors supérieure à l'ensemble des forces s’opposant à son mouvement. Il y a alors...
a) ...accélération.
b) ...ralentissement.
c) ...déformation de la roue avant.
d) ...montée à vitesse constante.
e) ...patinage de la roue arrière.
26. Un ressort de 25 cm a une longueur de 35 cm lorsqu'on y applique une force de 60 N. Quelle est la longueur du
ressort lorsqu'on y applique une force de 25 N ?
a) 4,2 cm
b) 15 cm
c) 29 cm
d) 40 cm
e) 85 cm
27. La vitesse d’un objet augmente alors que la trajectoire de l’objet est courbe. Quel pourrait l’angle entre le vecteur
représentant la vitesse de l’objet et celui représentant son accélération ?
a) 0°
b) 40°
c) 90°
d) 140°
e) 180°
28. Complète correctement : Selon la loi de l'inertie, ...
a) ...il est facile de changer la vitesse d'un objet lorsque son inertie est faible.
b) ...un objet s'arrête lorsque la force résultante des forces agissant sur lui est nulle.
c) ...un objet est en équilibre lorsque la force motrice agissant sur lui est nulle.
d) ...un objet ne peut pas se déplacer très rapidement si son inertie est élevée.
29. Une voiture descend une pente à une vitesse constante. Lequel des énoncés suivants est vrai ?
a) Aucune force n'agit sur la voiture.
b) La seule force qui agit sur la voiture est son poids.
c) La seule force qui agit sur la voiture est le frottement.
d) Le poids est équilibré par la réaction du plan.
e) Le frottement est annulé par la composante de poids parallèle au plan.
30. On applique successivement une force de 30 N sur deux objets différents. L’accélération du premier est de 6 m/s2
et celle du second est le double. Quelle est l’accélération des deux objets attachés ensemble lorsqu’on les laisse
tomber en chute libre ?
a) 0 m/s2
b) 4 m/s2
c) 6 m/s2
d) 9 m/s2
e) 9,8 m/s2
31. Avant le départ d'un astronaute pour la Lune, on mesure son poids et on obtient 850 N. Le champ gravitationnel
lunaire est de 1,6 N/kg. Calcule quel sera le poids de l’astronaute sur la Lune (on oublie le poids du scaphandre).
a) 87 N
b) 140 N
c) 530 N
d) 850 N
e) 1360 N
32. Un mobile subit une force nette constante dans le sens de son mouvement. Lequel de ces graphiques est correct
?
a)
b)
c)
d)
e)
33. Un seau de 5 kg est placé sur le sol. On tire sur sa poignée avec une force de 40 N vers le haut. Que vaut alors
la réaction du sol sur le seau ?
a) 9 N
b) 35 N
c) 40 N
d) 49 N
e) 89 N
34. Lequel de ces graphique illustre correctement la relation entre l’accélération et la masse lorsque la force
appliquée est constante ?
a)
b)
c)
d)
e)
35. Ce montage est à l'équilibre. Les poids des blocs sont Fg A = 50 N, Fg B = 40 N et Fg C = 70
N. Que vaut la force de frottement entre le plan et le bloc B ?
a) 0 N
b) 20 N [gauche]
c) 20 N [droite]
d) 40 N [haut]
e) 40 N [gauche]
36. Quatre des cas suivants représentent des situations où l'on utilise le frottement existant entre les surfaces en
présence. Dans l'autre cas, on voudrait plutôt éliminer totalement le frottement. Identifie ce dernier cas.
a) Les pneus de voitures de course.
b) Les pneus de voitures ordinaires.
c) Les lacets de souliers qu’on attache.
d) Les mains qu'on frotte en entrant de dehors, en hiver.
e) La couverture que l'on place sous un meuble qu'on déplace.
37. Pour monter à vitesse constante une côte de 45 m de longueur, un cycliste doit appliquer une force de 100 N sur
son vélo. Le poids total du cycliste et de son vélo est de 900 N. Le frottement est négligeable. Quelle est la
hauteur de la côte ?
a) 5 m
b) 9 m
c) 23 m
d) 49 m
e) 88 m
38. Une accélération perpendiculaire au mouvement d'un objet cause ...
a) ... un mouvement parabolique.
b) ... un mouvement circulaire.
c) ... un mouvement elliptique.
d) ... une augmentation de vitesse.
e) ... une diminution de la vitesse.
39. Qui a le premier déterminé que la masse des corps n’intervenait pas lors d’une chute ?
a) Archimède
b) Aristote
c) Bernoulli
d) Galilée
e)
Newton
40. Un bloc de 3 kg posé sur le sol subit une force horizontale de 15 N. Un frottement de 6 N s’oppose au
mouvement. Que vaut l’inertie du bloc ?
a) 3 kg
b) 5 m/s2
c) 3 m/s2
d) 9 N
e) -6 N