Concours Blanc N 1 Enoncé

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1 Concours Blanc N 1 Enoncé Physique 20 QCM Durée de l épreuve : 60 min 20 pts Physique 1

2 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 =8,0 rad.s 1 autour de l'axe Δ, jusqu'à l'équilibre relatif. champ de pesanteur: g =9,8 m.s 2. Quelle est la valeur de l'angle α que fait le fil avec la verticale? A- 76 B- 41 C- 59 D- 35 E- 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? A- 3,1 s B- 0,84 s C- 1,6 s D- 2,3 s E- 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. 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

3 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. champ de pesanteur: g =9,8 N.kg 1. QCM 4 Quelle est la distance parcourue par l'objet avant de rebrousser chemin? A- 4,5 m B- 5,3 m C- 7,8 m D- 6,1 m E- 8,6 m QCM 5 Au bout de combien de temps l'objet repasse-t-il par le point A? A- 1,4 s B- 5,1 s C- 3,0 s D- 4,3 s E- 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. champ de pesanteur: g =9,8 m.s 2. Quelle est la valeur de h? A- 28 m B- 33 m C- 25 m D- 19 m E- 22 m Physique 3

4 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]? A- 10 m B- 13 m C- 17 m D- 8,0 m E- 15 m QCM 8 Un coureur monte une côté à la vitesse v 1 =15 km.h 1 v 2 =6,2 m.s 1. et la redescend à la vitesse Quelle est la vitesse moyenne du coureur? A- 4,7 m.s 1 B- 5,2 m.s 1 C- 4,5 m.s 1 D- 5,4 m.s 1 E- 5,0 m.s 1 QCM 9 Une pierre est lancée verticalement vers le haut depuis le sol, avec une vitesse initiale de 25 m.s 1. Une seconde plus tard, une seconde pierre est lancée verticalement vers le haut depuis le sol, avec une vitesse de 36 m.s 1. champ de pesanteur: g=9,8 m.s 2. Physique 4

5 Quelle est l'altitude du point de rencontre? A- 30 m B- 16 m C- 23 m D- 35 m E- 28 m QCM 10 Une bille sphérique, de rayon r = 4,5 mm, de masse volumique S =7, kg.m 3, est lâchée dans un liquide, de masse volumique L =1, kg.m 3, 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. champ de pesanteur: g =9,8 N.kg 1. Quelle est la vitesse limite de la bille? A- 8,3 cm.s 1 B- 1,4 cm.s 1 C- 4,7 cm.s 1 D- 6,8 cm.s 1 E- 7,5 cm.s 1 EXERCICE (QCM 11 et 12 liés) Quatre solides S 1, S 2, S 3 et S 4, de masses respectives m 1 =0,550 kg, m 2 =0,450 kg, m 3 =0,350 kg et m 4 =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? A- 14,0 N B- 1,24 N C- 10,2 N D- 6,35 N E- 3,75 N Physique 5

6 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? A- 21,6 N B- 18,3 N C- 14,1 N D- 27,5 N E- 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 R 1 =100 m et R 2 =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? A- 0,49 rad.s 1 B- 0,54 rad.s 1 C- 0,41 rad.s 1 D- 0,57 rad.s 1 E- 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 l =9, kg.m 3. champ de pesanteur: g=9,8 m.s 2. Quelle est la valeur de la longueur du ressort à l'équilibre? A- 9,1 cm B- 7,4 cm C- 6,3 cm D- 8,5 cm E- 10 cm Physique 6

7 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. champ de pesanteur: g=9,8 m.s 2. QCM 15 Quelle est la valeur de l'angle α? A- 19 B- 37 C- 54 D- 25 E- 46 QCM 16 Quelle est la valeur de la vitesse v0? A- 4,1 m.s 1 B- 27 m.s 1 C- 19 m.s 1 D- 13 m.s 1 E- 8,4 m.s 1 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? A- a 1 Physique 7

8 B- a 2 C- a 3 D- a 4 E- a 5 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? A- 2,6 m.s 1 B- 4,4 m.s 1 C- 5,7 m.s 1 D- 3,8 m.s 1 E- 1,2 m.s 1 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? A- 25 m B- 16 m C- 8,0 m D- 32 m E- 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 v 0 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. champ de pesanteur: g=9,8 m.s 2. Physique 8

9 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? A- 12 m.s 1 B- 21 m.s 1 C- 18 m.s 1 D- 24 m.s 1 E- 15 m.s 1 Physique 9