Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé Concours Blanc N°1 Enoncé Physique 20 QCM Durée de l’épreuve : 60 min 20 pts Physique 1 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé QCM 1 Une bille, de masse m = 140 g, est accrochée à un fil inextensible de longueur l = 30 cm, de masse négligeable. L'ensemble tourne à la vitesse angulaire constante −1 autour de l'axe Δ, jusqu'à l'équilibre relatif. =8,0 rad.s Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s−2 . Quelle est la valeur de l'angle α que fait le fil avec la verticale ? ABCDE- 76° 41° 59° 35° 68° QCM 2 Dans une course de relais, le passage de témoin entre le coureur X et le coureur Y se fait en ligne droite. Le coureur X arrive avec une vitesse uniforme de 8,2 m.s – 1 . A 10 mètres de lui, le coureur Y s'élance d'un mouvement d'accélération constante égale à 2,4 m.s – 2 . Quel est la temps écoulé entre le moment où Y démarre et le passage de témoin ? ABCDE- 3,1 s 0,84 s 1,6 s 2,3 s 5,2 s QCM 3 Un projectile, de masse m = 0,15 kg, est lancé avec une vitesse v 0 =5,2 m.s−1 . Cette vitesse fait un angle α avec l'horizontale. On néglige les frottements. Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s – 2 . Quelle est la portée maximale du lancer ? A- 4,7 m B- 1,4 m C- 0,83 m Physique 2 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé D- 3,6 m E- 2,8 m EXERCICE (QCM 4 et 5 liés) On lance un objet, de masse m = 0,35 kg, sur un plan incliné d'un angle α = 35°, depuis un point A avec la vitesse (ascendante) v 0 =9,0 m.s−1 . Les frottements sont modélisés par une force de norme constante f = 1,2 N. Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 N.kg−1 . QCM 4 Quelle est la distance parcourue par l'objet avant de rebrousser chemin ? ABCDE- 4,5 m 5,3 m 7,8 m 6,1 m 8,6 m QCM 5 Au bout de combien de temps l'objet repasse-t-il par le point A ? ABCDE- 1,4 s 5,1 s 3,0 s 4,3 s 2,7 s QCM 6 Un objet tombe en chute libre sans vitesse initiale, d'une altitude h. Durant la dernière seconde de chute, il parcourt 16 m. Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s – 2 . Quelle est la valeur de h ? ABCDE- 28 m 33 m 25 m 19 m 22 m Physique 3 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé QCM 7 Le graphique ci-après représente la vitesse en fonction du temps d'un mobile sur une droite. Quelle est la distance parcourue dans l'intervalle de temps [1,0 s ; 7,0 s] ? ABCDE- 10 m 13 m 17 m 8,0 m 15 m QCM 8 Un coureur monte une côté à la vitesse v 1=15 km.h– 1 et la redescend à la vitesse v 2 =6,2 m.s−1 . Quelle est la vitesse moyenne du coureur ? ABCDE- –1 4,7 m.s –1 5,2 m.s –1 4,5 m.s –1 5,4 m.s –1 5,0 m.s QCM 9 Une pierre est lancée verticalement vers le haut depuis le sol, avec une vitesse initiale de –1 25 m.s . Une seconde plus tard, une seconde pierre est lancée verticalement vers le haut depuis le sol, avec une vitesse de 36 m.s– 1 . Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s – 2 . Physique 4 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé Quelle est l'altitude du point de rencontre ? ABCDE- 30 m 16 m 23 m 35 m 28 m QCM 10 Une bille sphérique, de rayon r = 4,5 mm, de masse volumique 3 −3 S =7,5.10 kg.m , est lâchée dans un liquide, de masse volumique 3 −3 L =1,1.10 kg.m , avec la vitesse initiale (descendante) v 0=2,0 m.s−1 . Elle est soumise à une force de frottement fluide, modélisée par f =– 6 r v avec =6,0 kg.m– 1 . s – 1 . Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 N.kg−1 . Quelle est la vitesse limite de la bille ? ABCDE- −1 8,3 cm.s −1 1,4 cm.s −1 4,7 cm.s −1 6,8 cm.s −1 7,5 cm.s EXERCICE (QCM 11 et 12 liés) m1=0,550 kg , Quatre solides S 1 , S 2 , S 3 et S 4 , de masses respectives m2 =0,450 kg , m3=0,350 kg et m4 =0,250 kg , sont reliés entre eux par deux fils inextensibles de masses négligeables. Un dernier fil permet de tirer l'ensemble. La force de traction constante vaut T =10,0 N . On suppose que les frottements sont négligeables. QCM 11 Quelle est la force de traction exercée sur S3 par le fil reliant S3 à S2 ? ABCDE- 14,0 N 1,24 N 10,2 N 6,35 N 3,75 N Physique 5 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé QCM 12 Le fil externe est solide mais les fils internes (entre les solides) ne peuvent supporter une tension supérieurs à 12,0 N. Quelle est la valeur de T maximale permettant aux câbles de ne pas céder ? ABCDE- 21,6 N 18,3 N 14,1 N 27,5 N 23,4 N QCM 13 Deux cyclistes C 1 et C 2 roulent d'un mouvement circulaire uniforme sur deux pistes concentriques de rayons respectifs R1=100 m et R2 =160 m avec des vitesses angulaires respectives 1 =0,45 rad.s−1 et 2 . On constate que le cycliste C 2 « prend un tour » à C 1 toutes les 2 minutes et 30 secondes. Quelle est la valeur de la vitesse angulaire ω2 ? ABCDE- −1 0,49 rad.s −1 0,54 rad.s 0,41 rad.s −1 −1 0,57 rad.s 0,51 rad.s −1 QCM 14 Une bille, de rayon r = 1,4 cm et de masse m = 25 g, est attachée à un ressort de raideur k =6,0 N.m−1 et de longueur à vide l 0=5,0 cm . Cette bille est immergée dans un liquide de masse volumique 2 −3 l =9,1 .10 kg.m . Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s−2 . Quelle est la valeur de la longueur du ressort à l'équilibre ? ABCDE- 9,1 cm 7,4 cm 6,3 cm 8,5 cm 10 cm Physique 6 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé EXERCICE (QCM 15 et 16 liés) Un projectile est lancé avec une vitesse V 0 faisant un angle α avec l'horizontale. On donne les coordonnées du sommet S x S =8,5 m , y S =3,2 m . On néglige les frottements. Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s – 2 . QCM 15 Quelle est la valeur de l'angle α ? ABCDE- 19° 37° 54° 25° 46° QCM 16 Quelle est la valeur de la vitesse v0 ? ABCDE- −1 4,1 m.s 27 m.s−1 −1 19 m.s 13 m.s−1 −1 8,4 m.s QCM 17 Un mobile est astreint à suivre une trajectoire curviligne plane, de telle sorte que la norme de sa vitesse augmente uniformément en fonction du temps. Quelle est l'accélération du mobile ? a1 A- Physique 7 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé BCDE- a2 a3 a 4 a5 QCM 18 Un palet, lancé sur une patinoire horizontale, subit une force de frottement constante. Il s'arrête 12 s après son lancement, après avoir parcouru 23 m. Quelle était la vitesse initiale du palet ? ABCDE- −1 2,6 m.s 4,4 m.s−1 −1 5,7 m.s −1 3,8 m.s −1 1,2 m.s QCM 19 Soient deux mobiles A et B, distants de s 0 à instant que nous prendrons comme initial. A se déplace avec une vitesse constante v 0 =8,0 m.s – 1 . B se déplace avec une accélération constante a=2,0 m.s – 2 et une vitesse initiale nulle. On veut que A rattrape B. Quelle est la distance maximale de s0 ? ABCDE- 25 m 16 m 8,0 m 32 m 4,0 m QCM 20 On se propose d'étudier un coup franc direct en football. Le ballon est posé O sur le sol horizontal, face au but de hauteur de hauteur AB=h=2,44 m et à une distance d = 27,0 m de celui-ci. Le joueur tirant le coup-franc communique au ballon une vitesse v0 inclinée d'un angle =35 ° par rapport à l'horizontale. On suppose que le ballon est un solide ponctuel. L'influence de l'air est négligeable. Donnée: champ de pesanteur: g =9,8 m.s – 2 . Physique 8 Prépa-Kiné en ligne - 2011/2012 - CB1 - Enoncé Quelle doit être la valeur de la vitesse initiale du ballon pour qu'il pénètre dans le but au ras de la barre transversale en B ? ABCDE- −1 12 m.s 21 m.s−1 −1 18 m.s −1 24 m.s −1 15 m.s Physique 9