Entraînement
7 QCM physique ARES corrigés
Avant de regarder la réponse, écris la formule et convertis les unités. La majorité des QCM physique ARES deviennent rapides si la grandeur inconnue et le signe de l’accélération sont clairs dès le départ.
Un train roule à 80 m/s. Un obstacle est situé à 1 km. Le conducteur freine immédiatement avec une décélération constante pour éviter la collision. Quelle valeur minimale de décélération faut-il prendre en valeur absolue?
- A. 1,6 m/s²
- B. 3,2 m/s²
- C. 6,4 m/s²
- D. 12,8 m/s²
Réponse B — On utilise v² = v0² + 2aΔx, avec v = 0, v0 = 80 m/s et Δx = 1000 m. Donc a = −80² / (2 × 1000) = −3,2 m/s². La valeur absolue minimale est 3,2 m/s².
Une pierre de 5 kg chute d’une hauteur de 10 m et arrive au sol à 12 m/s. Que vaut l’énergie dissipée par les frottements de l’air, avec g = 10 m/s²?
- A. 0 J
- B. 140 J
- C. 360 J
- D. 500 J
Réponse B — L’énergie potentielle initiale vaut mgh = 5 × 10 × 10 = 500 J. L’énergie cinétique finale vaut 1/2 × 5 × 12² = 360 J. La différence, 140 J, a été dissipée par les frottements.
Une balle de 100 g rebondit sur une plateforme horizontale située à 3 m de hauteur. Après l’impact, elle possède une vitesse ascensionnelle de 10 m/s. Quelle hauteur maximale atteint-elle par rapport au sol, sans frottements et avec g = 10 m/s²?
- A. 5 m
- B. 8 m
- C. 10 m
- D. 13 m
Réponse B — Après le rebond, l’énergie cinétique se convertit en énergie potentielle : h supplémentaire = v² / (2g) = 10² / 20 = 5 m. La plateforme étant à 3 m, la hauteur maximale par rapport au sol vaut 3 + 5 = 8 m.
Un faisceau de lumière parallèle atteint une lentille mince convergente de distance focale 25 cm. À quelle distance placer une seconde lentille convergente de focale 10 cm pour que le faisceau sortant soit à nouveau parallèle?
- A. 10 cm
- B. 15 cm
- C. 25 cm
- D. 35 cm
Réponse D — La première lentille forme son foyer image à 25 cm. Pour que la seconde rende le faisceau parallèle, ce point doit être placé dans son foyer objet, à 10 cm avant elle. La distance entre les lentilles vaut donc 25 + 10 = 35 cm.
Une moto démarre en mouvement uniformément accéléré. Les mesures donnent v (m/s) : 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 et x (m) : 0, 1, 4, 9, 16, 25, 36. Quelle est son accélération?
- A. 2 m/s²
- B. 4 m/s²
- C. 8 m/s²
- D. 16 m/s²
Réponse C — Pour un départ au repos avec accélération constante, v² = 2ax. En prenant v = 8 m/s et x = 4 m, on obtient 64 = 2a × 4, donc a = 8 m/s². Les autres couples vérifient la même relation.
Une balle de 200 g est lancée verticalement depuis le sol à 10 m/s. Quelle affirmation est correcte, avec g = 10 m/s² et sans frottements?
- A. À 5 m de hauteur, son énergie cinétique est de 10 J.
- B. Lorsque sa vitesse s’annule, son énergie potentielle a augmenté de 10 J.
- C. La balle atteindra 10 m de hauteur maximale.
- D. La balle retombera à son point de départ après une seconde.
Réponse B — L’énergie cinétique initiale vaut 1/2 × 0,2 × 10² = 10 J. Au sommet, la vitesse est nulle : cette énergie est devenue une augmentation d’énergie potentielle de 10 J. La hauteur maximale est 5 m et le temps total de vol est 2 s.
Une Formule 1 roulant en ligne droite à 216 km/h subit une décélération constante de 5 m/s² pendant 6 s. Quelle distance parcourt-elle pendant ce laps de temps?
- A. 360 m
- B. 270 m
- C. 180 m
- D. 90 m
Réponse B — 216 km/h = 60 m/s. Avec x = v0t + 1/2at² et a = −5 m/s², on obtient x = 60 × 6 − 0,5 × 5 × 36 = 360 − 90 = 270 m.
Révision ciblée
Les pièges fréquents en physique ARES
- Conversions : km/h vers m/s, grammes vers kilogrammes et centimètres vers mètres doivent être faits avant toute formule.
- Signes : une décélération est négative dans l’équation, mais la question demande souvent sa valeur absolue.
- Énergie : distingue énergie dissipée, énergie cinétique finale et variation d’énergie potentielle.
- Optique : dessine mentalement les foyers : un faisceau parallèle converge au foyer image et repart parallèle depuis le foyer objet.
Méthode
Comment progresser vite en QCM physique
Classe tes erreurs par formule : v² = v0² + 2aΔx, énergie mécanique, chute verticale, lentilles. Si tu sais reconnaître la bonne formule en moins de 10 secondes, il reste surtout à éviter les unités piégeuses.
Sur une série PrepMed, refais les questions ratées sans regarder les options. Cela force à produire un résultat numérique avant d’être influencé par les distracteurs proches.
QCM physique ARES
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