Lycée · 2ⁿᵈᵉ · Physique-Chimie (2nde)
Forces et lois de Newton
Interactions, représentation des forces et principe d'inertie — programme de seconde générale
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Quelle est l'unité de la force dans le SI ?
- A. Joule (J)
- B. Newton (N)
- C. Pascal (Pa)
- D. Kilogramme (kg)
Réponse
B. Newton (N) — La force se mesure en newton (N), en hommage à Isaac Newton.
Combien de caractéristiques définissent un vecteur force ?
- A. 2
- B. 3
- C. 4
- D. 5
Réponse
C. 4 — Un vecteur force est défini par 4 caractéristiques : point d'application, direction, sens, valeur.
Le poids d'un objet est une force exercée par :
- A. La Lune
- B. La table
- C. La Terre
- D. L'air
Réponse
C. La Terre — Le poids est la force gravitationnelle exercée par la Terre (ou tout autre astre) sur l'objet.
Quelle formule permet de calculer le poids ?
- A. P = m/g
- B. P = m + g
- C. P = m × g
- D. P = g/m
Réponse
C. P = m × g — P = m × g, avec m en kg et g ≈ 9,8 N/kg.
La valeur de g sur Terre vaut environ :
- A. 1,6 N/kg
- B. 3,7 N/kg
- C. 9,8 N/kg
- D. 24,8 N/kg
Réponse
C. 9,8 N/kg — g ≈ 9,8 N/kg sur Terre. Sur la Lune, g ≈ 1,6 N/kg.
Une force de contact est exercée :
- A. Sans contact
- B. Par la Terre
- C. Lorsque les objets se touchent
- D. Par les aimants
Réponse
C. Lorsque les objets se touchent — Les forces de contact nécessitent un contact physique entre les objets.
Que dit le principe d'inertie lorsque la résultante des forces est nulle ?
- A. L'objet accélère
- B. L'objet est forcément immobile
- C. L'objet est en MRU ou au repos
- D. L'objet ralentit
Réponse
C. L'objet est en MRU ou au repos — Si la résultante est nulle, l'objet est en mouvement rectiligne uniforme ou au repos.
Un objet de 3 kg a un poids de :
- A. 3 N
- B. 9,8 N
- C. 29,4 N
- D. 98 N
Réponse
C. 29,4 N — P = 3 × 9,8 = 29,4 N.
La masse d'un objet :
- A. Change selon l'endroit
- B. Vaut son poids divisé par g
- C. Est la même partout
- D. Augmente avec g
Réponse
C. Est la même partout — La masse est une grandeur invariante, elle ne change pas selon le lieu.
La tension d'un câble est une force :
- A. À distance
- B. De contact
- C. Magnétique
- D. Électrique
Réponse
B. De contact — La tension d'un câble est une force de contact exercée par le câble sur l'objet.
La poussée d'Archimède est dirigée :
- A. Vers le bas
- B. Vers le haut
- C. Horizontalement
- D. Dans le sens du courant
Réponse
B. Vers le haut — La poussée d'Archimède est verticale et dirigée vers le haut.
Quelle grandeur est représentée par la longueur d'une flèche force ?
- A. La direction
- B. Le sens
- C. La valeur
- D. Le point d'application
Réponse
C. La valeur — La longueur de la flèche est proportionnelle à la valeur (norme) de la force.
Niveau moyen — 12 questions
Un objet de masse 2 kg est soumis à une résultante F = 6 N. Son accélération vaut :
- A. 0,33 m/s²
- B. 3 m/s²
- C. 12 m/s²
- D. 6 m/s²
Réponse
B. 3 m/s² — a = F/m = 6/2 = 3 m/s².
Un objet en MRU est soumis à :
- A. Aucune force
- B. Une force nulle
- C. Une résultante nulle
- D. Une résultante vers l'avant
Réponse
C. Une résultante nulle — En MRU, la résultante des forces est nulle (principe d'inertie). Des forces peuvent exister mais elles se compensent.
Sur la Lune (g = 1,6 N/kg), une personne de 60 kg pèse :
- A. 60 N
- B. 96 N
- C. 588 N
- D. 9,8 N
Réponse
B. 96 N — P = 60 × 1,6 = 96 N sur la Lune.
Un livre de 200 g est posé sur une table. La réaction de la table vaut :
- A. 0,2 N
- B. 1,96 N
- C. 9,8 N
- D. 2 N
Réponse
B. 1,96 N — P = 0,2 × 9,8 = 1,96 N. En équilibre, N = P = 1,96 N.
La 2e loi de Newton s'écrit :
- A. F = mv
- B. ΣF = ma
- C. a = Fm
- D. F = mg
Réponse
B. ΣF = ma — La 2e loi de Newton : $\vec{\Sigma F} = m\vec{a}$.
Une force de 12 N appliquée à un objet de 4 kg donne une accélération de :
- A. 48 m/s²
- B. 3 m/s²
- C. 0,33 m/s²
- D. 8 m/s²
Réponse
B. 3 m/s² — a = F/m = 12/4 = 3 m/s².
Si on double la masse d'un objet tout en gardant la même force, l'accélération est :
- A. Doublée
- B. Quadruplée
- C. Divisée par 2
- D. Inchangée
Réponse
C. Divisée par 2 — a = F/m. Si m double, a est divisée par 2.
Deux forces opposées de 5 N et 8 N agissent sur un objet. La résultante vaut :
- A. 13 N
- B. 3 N
- C. 40 N
- D. 0 N
Réponse
B. 3 N — Forces opposées : résultante = 8 − 5 = 3 N dans le sens de la plus grande.
Un objet accélère vers le haut dans un ascenseur. La tension du câble T par rapport au poids P est :
- A. T < P
- B. T = P
- C. T > P
- D. T = 0
Réponse
C. T > P — Pour accélérer vers le haut : T − P = ma > 0, donc T > P.
La poussée d'Archimède Π dépend de :
- A. La masse de l'objet
- B. Le volume de l'objet immergé et la densité du fluide
- C. La couleur du fluide
- D. La vitesse de l'objet
Réponse
B. Le volume de l'objet immergé et la densité du fluide — Π = ρ_fluide × V_immergé × g.
En chute libre (sans frottement), l'accélération d'un objet de 5 kg vaut :
- A. 5 m/s²
- B. 49 m/s²
- C. 9,8 m/s²
- D. 1 m/s²
Réponse
C. 9,8 m/s² — En chute libre : a = g ≈ 9,8 m/s², indépendamment de la masse.
Quelle est la nature de la réaction du support sur un objet posé sur une table horizontale ?
- A. Horizontale
- B. Oblique
- C. Verticale vers le bas
- D. Verticale vers le haut
Réponse
D. Verticale vers le haut — La réaction normale est perpendiculaire à la surface de contact, soit verticale vers le haut pour une table horizontale.
Niveau difficile — 12 questions
Selon la 3e loi de Newton, si A exerce une force de 20 N sur B, B exerce sur A une force de :
- A. 0 N
- B. 10 N
- C. 20 N
- D. 40 N
Réponse
C. 20 N — 3e loi : action = réaction. La force exercée par B sur A a la même valeur : 20 N.
La paire action-réaction (3e loi) s'exerce sur :
- A. Le même objet
- B. Deux objets différents
- C. L'objet le plus lourd
- D. L'objet le plus rapide
Réponse
B. Deux objets différents — Les forces action-réaction s'exercent toujours sur deux objets différents.
Un objet de masse m = 10 kg glisse sur un plan incliné à 30° sans frottement. Son accélération vaut :
- A. 9,8 m/s²
- B. 4,9 m/s²
- C. 8,5 m/s²
- D. 5,7 m/s²
Réponse
B. 4,9 m/s² — a = g sin(30°) = 9,8 × 0,5 = 4,9 m/s².
Un bloc est en équilibre sur un plan incliné avec frottement. Que peut-on dire de la résultante ?
- A. Elle est égale à mg
- B. Elle est nulle
- C. Elle est égale au frottement
- D. Elle est vers le haut du plan
Réponse
B. Elle est nulle — Équilibre → résultante nulle (principe d'inertie).
Un parachutiste atteint la vitesse limite. L'accélération vaut alors :
- A. g = 9,8 m/s²
- B. Une valeur positive
- C. 0 m/s²
- D. Une valeur négative
Réponse
C. 0 m/s² — Vitesse limite → vitesse constante → MRU → résultante nulle → a = 0.
Un objet flotte dans un liquide quand :
- A. Son poids est nul
- B. La poussée d'Archimède est supérieure ou égale à son poids
- C. Sa masse volumique est supérieure à celle du liquide
- D. Sa taille est petite
Réponse
B. La poussée d'Archimède est supérieure ou égale à son poids — Un objet flotte si Π ≥ P, c'est-à-dire si sa masse volumique est inférieure ou égale à celle du liquide.
Pourquoi les lois de Newton ne s'appliquent-elles pas dans un train qui freine brutalement ?
- A. Parce que le train est lourd
- B. Parce que le référentiel du train n'est pas galiléen
- C. Parce qu'il n'y a pas de frottement
- D. Parce que g change
Réponse
B. Parce que le référentiel du train n'est pas galiléen — Dans un référentiel en accélération (train qui freine), on n'est pas dans un référentiel galiléen → les lois de Newton ne s'appliquent pas directement.
Un objet de 5 kg est soumis à F1 = 20 N vers la droite et F2 = 8 N vers la gauche. Son accélération vaut :
- A. 2,4 m/s²
- B. 5,6 m/s²
- C. 1,6 m/s²
- D. 4 m/s²
Réponse
A. 2,4 m/s² — Résultante = 20 − 8 = 12 N. a = 12/5 = 2,4 m/s².
Un objet de masse 3 kg est lancé verticalement vers le haut. Au sommet de sa trajectoire (v = 0), si on néglige l'air, la résultante des forces est :
- A. Nulle
- B. Égale à P vers le bas
- C. Égale à P vers le haut
- D. Impossible à déterminer
Réponse
B. Égale à P vers le bas — Même au sommet, le poids agit vers le bas. La résultante = P = mg vers le bas (ce qui explique la décélération puis la chute).
La relation F = mg est valable pour :
- A. Tout type de force
- B. La force de frottement
- C. Le poids uniquement
- D. La tension d'un câble
Réponse
C. Le poids uniquement — F = mg est la formule du poids, qui est la force gravitationnelle exercée par la Terre.
Un objet de 8 kg accélère à 2,5 m/s². Si un frottement de 4 N s'oppose au mouvement, quelle est la force motrice ?
- A. 20 N
- B. 24 N
- C. 16 N
- D. 4 N
Réponse
B. 24 N — F_motrice − f = ma → F_motrice = ma + f = 8×2,5 + 4 = 20 + 4 = 24 N.
Deux objets A (1 kg) et B (4 kg) chutent librement sans frottement. Lequel accélère le plus vite ?
- A. A car il est moins lourd
- B. B car il est plus lourd
- C. Ils ont la même accélération
- D. Cela dépend de la hauteur
Réponse
C. Ils ont la même accélération — En chute libre, a = g pour tout objet, quelle que soit sa masse (Galilée).
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