Ressources · 3ᵉ · Physique
Poids et masse : P = m × g
La masse (quantité de matière, en kilogrammes) et le poids (force exercée par la Terre, en newtons), le poids proportionnel à la masse, la relation P = m × g pour calculer un poids ou une masse, l’intensité de pesanteur qui change d’un astre à l’autre et l’impesanteur des astronautes.
À propos de cette page
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
La masse d’un objet mesure…
- A. la quantité de matière qu’il contient
- B. la force exercée par la Terre sur lui
- C. la place qu’il occupe dans l’espace
- D. la vitesse à laquelle il tombe
Réponse
A. la quantité de matière qu’il contient — La masse est la quantité de matière, en kilogrammes.
L’unité de la masse est…
- A. le newton
- B. le litre
- C. le kilogramme
- D. le newton par kilogramme
Réponse
C. le kilogramme — La masse s’exprime en kilogrammes (kg).
Le poids s’exprime en…
- A. kilogrammes
- B. grammes
- C. tonnes
- D. newtons
Réponse
D. newtons — Le poids est une force : son unité est le newton.
Quel instrument mesure une masse ?
- A. le dynamomètre
- B. la balance
- C. le chronomètre
- D. le thermomètre
Réponse
B. la balance — La balance affiche des grammes ou des kilogrammes.
Quel instrument mesure un poids ?
- A. le rapporteur
- B. le dynamomètre
- C. l’éprouvette graduée
- D. la règle graduée
Réponse
B. le dynamomètre — Le dynamomètre mesure les forces, en newtons.
Quelle grandeur change quand un objet passe de la Terre à la Lune ?
- A. son poids
- B. sa masse
- C. sa quantité de matière
- D. le nombre de ses atomes
Réponse
A. son poids — Seul le poids dépend du lieu ; la matière de l’objet reste la même.
La relation entre poids, masse et intensité de pesanteur est…
- A. P = m ÷ g
- B. P = m + g
- C. P = g ÷ m
- D. P = m × g
Réponse
D. P = m × g — P en N, m en kg, g en N/kg.
L’unité de l’intensité de pesanteur g est…
- A. le N
- B. le kg
- C. le N/kg
- D. le kg/N
Réponse
C. le N/kg — g = P ÷ m : des newtons divisés par des kilogrammes.
Sur Terre, g vaut environ…
- A. 9,8 N/kg
- B. 1,6 N/kg
- C. 3,7 N/kg
- D. 98 N/kg
Réponse
A. 9,8 N/kg — 1,6 N/kg, c’est la Lune ; 3,7 N/kg, Mars.
Au même endroit, deux objets de masses différentes ont…
- A. le même poids
- B. le même rapport P ÷ m
- C. la même masse
- D. des rapports P ÷ m différents
Réponse
B. le même rapport P ÷ m — Le rapport P ÷ m est g, le même pour tous les objets en un lieu donné.
La valeur de g dépend…
- A. de la masse de l’objet
- B. du volume de l’objet
- C. de la forme de l’objet
- D. de l’astre où l’on se trouve
Réponse
D. de l’astre où l’on se trouve — g vaut 9,8 N/kg sur Terre, 1,6 N/kg sur la Lune, quel que soit l’objet.
Le graphique du poids en fonction de la masse, en un même lieu, est…
- A. une courbe qui monte de plus en plus vite
- B. une droite horizontale, parallèle à l’axe
- C. une droite qui passe par l’origine
- D. une droite qui coupe l’axe du poids plus haut
Réponse
C. une droite qui passe par l’origine — Le poids est proportionnel à la masse.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Quel est le poids sur Terre d’un objet de 3,0 kg ?
- A. 3,0 N
- B. 0,31 N
- C. 29,4 N
- D. 294 N
Réponse
C. 29,4 N — 3,0 × 9,8 = 29,4 N.
Quel est le poids sur Terre d’un objet de 540 g ?
- A. 5,292 N
- B. 5 292 N
- C. 0,529 2 N
- D. 55,1 N
Réponse
A. 5,292 N — 540 g = 0,540 kg, puis 0,540 × 9,8 = 5,292 N.
Un dynamomètre indique 14,7 N sur Terre. La masse de l’objet est…
- A. 144 kg
- B. 1,5 kg
- C. 14,7 kg
- D. 0,15 kg
Réponse
B. 1,5 kg — m = P ÷ g = 14,7 ÷ 9,8 = 1,5 kg.
0,75 t correspondent à…
- A. 75 kg
- B. 7 500 kg
- C. 7,5 kg
- D. 750 kg
Réponse
D. 750 kg — 1 t = 1 000 kg : 0,75 × 1 000 = 750 kg.
Quel est le poids sur la Lune (g = 1,6 N/kg) d’un objet de 25 kg ?
- A. 40 N
- B. 245 N
- C. 15,6 N
- D. 1,6 N
Réponse
A. 40 N — 25 × 1,6 = 40 N.
Sur Vénus, 2 kg ont un poids de 17,8 N. Au même endroit, 6 kg ont un poids de…
- A. 21,8 N
- B. 5,9 N
- C. 53,4 N
- D. 35,6 N
Réponse
C. 53,4 N — 6 kg = 3 × 2 kg : poids multiplié par 3, 3 × 17,8 = 53,4 N.
Un échantillon de 6,0 kg a un poids de 9,6 N à la surface d’un astre. L’intensité de pesanteur y vaut…
- A. 57,6 N/kg
- B. 1,6 N/kg
- C. 0,625 N/kg
- D. 3,6 N/kg
Réponse
B. 1,6 N/kg — g = P ÷ m = 9,6 ÷ 6,0 = 1,6 N/kg : c’est la Lune.
En TP, les rapports P ÷ m valent 9,7 ; 9,8 et 9,9 N/kg. On conclut que…
- A. la masse change pendant le TP
- B. le dynamomètre est forcément cassé
- C. g change d’un objet à l’autre
- D. le poids est proportionnel à la masse
Réponse
D. le poids est proportionnel à la masse — Les rapports sont égaux aux erreurs de mesure près : leur moyenne, 9,8 N/kg, est g.
Un pèse-personne affiche 52 kg. En réalité, il a mesuré…
- A. la masse, par comparaison
- B. le volume du corps
- C. la quantité d’eau du corps
- D. le poids, affiché en kilogrammes
Réponse
D. le poids, affiché en kilogrammes — C’est un dynamomètre : il mesure le poids et l’affiche comme une masse, réglé pour la Terre.
Sur Terre, g vaut environ 9,78 N/kg à l’équateur et 9,83 N/kg aux pôles. Le poids d’un même objet est…
- A. un peu plus grand aux pôles
- B. un peu plus grand à l’équateur
- C. exactement le même partout
- D. nul à l’équateur
Réponse
A. un peu plus grand aux pôles — P = m × g : même masse, g un peu plus grand aux pôles, donc poids un peu plus grand.
Pour savoir si un hamac qui supporte au plus 1 000 N peut porter une personne de 105 kg, il faut…
- A. comparer 105 et 1 000
- B. convertir 1 000 N en tonnes
- C. calculer le poids de la personne
- D. diviser 105 par 1 000
Réponse
C. calculer le poids de la personne — On compare deux forces : 105 × 9,8 = 1 029 N, plus que 1 000 N.
Sur Vénus (g = 8,9 N/kg), le poids d’un objet, comparé à son poids sur Terre, est…
- A. environ 6 fois plus faible
- B. un peu plus faible
- C. un peu plus grand
- D. exactement le même
Réponse
B. un peu plus faible — 8,9 N/kg contre 9,8 N/kg : un peu plus faible ; la masse, elle, ne change pas.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Un élève calcule la masse d’un objet de poids 68,6 N : « m = 68,6 × 9,8 = 672,28 kg ». Son erreur ?
- A. il a utilisé une valeur de g fausse
- B. il n’a pas converti en grammes
- C. il devait diviser par 9,8
- D. il devait prendre g = 1,6 N/kg
Réponse
C. il devait diviser par 9,8 — m = P ÷ g = 68,6 ÷ 9,8 = 7 kg : il a multiplié au lieu de diviser.
Quelle phrase est correcte en physique ?
- A. ce colis pèse 392 kg d’après la balance
- B. la masse de ce colis est de 392 N
- C. le poids de ce colis est de 40 kg
- D. ce colis a une masse de 40 kg et un poids de 392 N
Réponse
D. ce colis a une masse de 40 kg et un poids de 392 N — Chaque grandeur avec son unité : kg pour la masse, N pour le poids (40 × 9,8 = 392).
Un objet a un poids de 147 N sur Terre. Sur la Lune (g = 1,6 N/kg), son poids vaut…
- A. 24 N
- B. 147 N
- C. 15 N
- D. 91,9 N
Réponse
A. 24 N — m = 147 ÷ 9,8 = 15 kg, puis 15 × 1,6 = 24 N.
« Sur Mars, je serais plus lourd que sur la Lune. » C’est vrai si « lourd » désigne…
- A. la masse : elle est plus grande sur Mars
- B. la masse : elle dépend de l’astre
- C. le poids : g est plus grand sur Mars
- D. le poids : il ne dépend pas de l’astre
Réponse
C. le poids : g est plus grand sur Mars — Même masse partout ; g vaut 3,7 N/kg sur Mars contre 1,6 sur la Lune : le poids est plus grand sur Mars.
À 400 km d’altitude, le poids d’un astronaute vaut environ…
- A. 0 N, il n’a plus de poids
- B. le double de son poids au sol
- C. 90 % de son poids au sol
- D. 10 % de son poids au sol
Réponse
C. 90 % de son poids au sol — g y vaut encore environ 90 % de sa valeur au sol.
Sur la Lune, deux pierres ont des poids de 4 N et de 12 N. Sur Terre, le poids de la seconde est…
- A. égal à celui de la première
- B. 3 fois celui de la première
- C. 8 N de plus que la première
- D. 6 fois celui de la première
Réponse
B. 3 fois celui de la première — En tout lieu, le poids est proportionnel à la masse : la seconde a 3 fois plus de masse, donc 3 fois plus de poids, sur Terre aussi.
Sur un graphique P(m), la droite passe par l’origine et par le point (2 kg ; 7,4 N). On est sur…
- A. la Terre
- B. la Lune
- C. Vénus
- D. Mars
Réponse
D. Mars — g = 7,4 ÷ 2 = 3,7 N/kg : Mars.
Le poids sur Terre d’une pelleteuse de 14 t vaut…
- A. 137 200 kN
- B. 137,2 kN
- C. 13,72 kN
- D. 1,372 kN
Réponse
B. 137,2 kN — 14 t = 14 000 kg ; P = 14 000 × 9,8 = 137 200 N = 137,2 kN.
Avec g arrondi à 10 N/kg, le poids d’un objet de 5,7 kg vaut environ…
- A. 5,7 N
- B. 57 N
- C. 570 N
- D. 0,57 N
Réponse
B. 57 N — 5,7 × 10 = 57 N (valeur exacte : 55,86 N).
Quel instrument donnerait la même indication sur la Terre et sur la Lune ?
- A. un pèse-personne
- B. un dynamomètre
- C. un pèse-bagage à ressort
- D. une balance à deux plateaux
Réponse
D. une balance à deux plateaux — Elle compare deux masses, qui ne changent pas ; les trois autres mesurent un poids.
On double la masse d’un objet et on l’emporte sur la Lune. Son poids, comparé à son poids de départ sur Terre…
- A. est environ 3 fois plus faible
- B. est 2 fois plus grand
- C. reste le même
- D. est 12 fois plus faible
Réponse
A. est environ 3 fois plus faible — 2 × 1,6 ÷ 9,8 ≈ 0,33 : environ 3 fois plus faible.
« Sur la Lune, un objet est six fois plus léger, donc sa masse est divisée par 6. » Cette phrase est…
- A. vraie : la Lune retire de la matière
- B. vraie : poids et masse sont pareils
- C. fausse : seul le poids est divisé
- D. fausse : la masse est multipliée
Réponse
C. fausse : seul le poids est divisé — La masse reste la même ; le poids est divisé par environ 6.
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