CC2 2021 2022
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Page 1 : PROJET②+1/1/60+②CC2Mécanique du Point21 Avril 2022 — PréIng1Durée : 1h30 2h en cas de tiers tempsSont interdits :— les documents ;— tous les objets électroniques téléphone, tablette, ordinateur... de même queles montres connectées ;— les déplacements et les échanges.Consignes :1. Vérifiez que le sujet est composé de 9 pages et 26 questions ;2. Remplir complètement au crayon à papier la case correspondant à la bonneréponse ;3. Seule la dernière feuille doit être rendue ;4. Complétez avec vos nom, prénom et groupe cette dernière feuille dès le débutofficiel de l’épreuve ;5. Chaque question ne comporte qu’une seule réponse ;6. Il n’y a pas de point négatif pour une mauvaise réponse ;7. Une case simplement cochée ne sera pas comptabilisée.Seule une calculatrice collège est autorisée②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
Page 2 : PROJET②+1/2/59+②QUESTIONS DE COURSQuestion 1Une plume et une boule de bowling sont en chute libre avec unevitesse initiale nulle. Parmi les propositions suivantes, laquelle est vraie ?A la plume touche le sol en premierB la boule de bowling et la plume touchent le sol en même tempsC la boule de bowling touche le sol en premierD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 2Si une force dérive d’une énergie potentielle, alors cette forceA est constanteB est dirigée dans le sens des énergies potentielles croissantesC est dirigée dans le sens des énergies potentielles décroissantesD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 3Une petite bille en métal chute dans du glycérol liquide très visqueuxet dense. Quelles forces s’exercent au cours du mouvement ?A le poids, les forces de frottement et la poussée d’ArchimèdeB e poids et les forces de frottementC le poids uniquementD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 4Quelles forces s’exercent au cours d’un mouvement de chutelibre ?A le poids et les forces de frottementB le poids, les forces de frottement et la poussée d’ArchimèdeC le poids uniquementD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 5D’après le théorème de l’énergie cinétique, la variation d’énergiecinétique d’un point matériel est égale à :A la somme des travaux de toutes les forces extérieures et conservativesB la somme des travaux de toutes les forces extérieures conservatives et nonconservativesC la somme des travaux de toutes les forces extérieures et non conservativesD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 6Si l’on note EP l’énergie potentielle d’un point matériel, alors lespositions d’équilibres sont données parA les minima de EPB les maxima de EPC les extrema de EPD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
Page 3 : PROJET②+1/3/58+②Question 7La deuxième loi de Newton fait intervenir :A uniquement les forces intérieures au système étudiéB uniquement les forces extérieures au système étudiéC toutes le forces intérieures et extérieures s’exerçant sur le système étudiéD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 8D’après le théorème de l’énergie mécanique, si les forces non conser-vatives ne travaillent pas alors :A a priori on ne peut rien conclure sur la variation d’énergie mécaniqueB l’énergie mécanique se conserve au cours du mouvementC la variation d’énergie mécanique est non nulleD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 9La deuxième loi de Newton aussi appelée principe fondamental dela dynamique est valable :A pour tout système et dans tout type de référentielB pour tout système étudié dans un référentiel galiléen uniquementC uniquement pour un système isoléD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 10Si un système est uniquement soumis à des forces conservativesalors à tout instant au cours du mouvementA l’énergie mécanique est inférieure ou égale à l’énergie potentielleB l’énergie mécanique est supérieure ou égale à l’énergie potentielleC l’énergie mécanique est égale à l’énergie potentielleD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
Page 4 : PROJET②+1/4/57+②UN CLASSIQUE REVISITÉDans tout le problème, on négligera l’action de l’air. On prendra g “ 10 m s2. Onraisonnera dans le repère pO, »u x, »u yq lié à la Terre. On choisira comme origine dutemps, l’instant où les deux mobiles quittent le plan horizontal contenant les pointsO et I.Solxy»u x»u y»v B»v Aβ = 30◦OIQuestion 11Une bille A assimilable à un point matériel passe en I situé à3 m de O à l’instant t “ 0 avec une vitesse verticale, vers le bas et de normevA “ 7 m s1. Selon l’axe pOyq, l’équation du mouvement de la bille A est donnéepar :A yAptq “ 12gt2 vAtB yAptq “ 12gt2 vAtC yAptq “ 12gt2 vAtD yAptq “ 12gt2 vAtE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 12À l’instant t “ 0, on lance, d’un point O, une deuxième bille B,assimilable à un point matériel, dans les conditions précisées sur la figure. En notantvB la norme de »v B alors selon l’axe pOxq, l’équation du mouvement de la bille B estdonnée par :A xBptq “ vB cospβqtB xBptq “ vB cospβqtC xBptq “ vB sinpβqtD xBptq “ vB sinpβqtE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
Page 5 : PROJET②+1/5/56+②Question 13Selon l’axe pOyq, l’équation du mouvement de la bille B est donnéepar :A yBptq “ 12gt2 vB sinpβqtB yBptq “ 12gt2 vB cospβqtC yBptq “ 12gt2 vB sinpβqtD yBptq “ 12gt2 vB cospβqtE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 14Les deux billes s’entrechoquent siA vB “ 7 m s1B vB “ 24 m s1C vB “ 21 m s1D vB “ 14 m s1E Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 15Les deux billes s’entrechoquent à l’instantA t “ 0,07 sB t “ 0,15 sC t “ 0,03 sD t “ 0,25 sE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.BADMINTONUn joueur de badminton réalise un amorti du fond du court, communiquant ainsiau volant de masse m “ 5,0 g une vitesse initiale »v 0 “ v0 »u x avec v0 “ 50 km h1.Le volant de badminton est assimilable à un point dont les coordonnées cartésiennessont notées xptq et yptq. Le filet se trouve à l’abscisse xf “ 6,6 m et sa hauteurest de yf “ 1,5 m. La figure ci-dessous montre la trajectoire du volant en traitplein et celle qu’il aurait en l’absence de frottement fluide traits pointillés. Noussupposerons que la force de frottement fluide subie par le volant est du »f “ λ»v ,où »v est la vitesse du volant et λ “ 4,0 ˆ 103 USI②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
Page 6 : PROJET②+1/6/55+②Question 16Les unités de λ sontA kg m s2B kg m s1C kg s1D kg s2E Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 17Dans le référentiel R, la deuxième loi de Newton donne :A m d »vdt ptq “ mg»u y λ»v ptqB m d »vdt ptq “ mg»u y λ»v ptqC m d »vdt ptq “ mg»u y λ»v ptqD m d »vdt ptq “ mg»u y λ»v ptqE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 18Cette équation est une équation différentielle ordinaire d’ordre :A 1 en »v à coefficients constants etavec second membre constantB 2 en »v à coefficients constants ethomogèneC 1 en »v à coefficients constants ethomogèneD 2 en »v à coefficients constants etavec second membre constantE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Mouvement selon pOxqQuestion 19La projection de cette équation obtenue à la question 17 selonOx donne l’équation différentielledvxdt ptq 1τ vxptq “ 0,1où vx est la composante selon pOxq de la vitesse. La constante τ est définie parA τ “ mgλB τ “λmgC τ “ mλD τ “ λmE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 20Pour résoudre l’équation 1, il faut utiliser pour condition initiale :A vxpt “ 0q “ v0B vxpt “ 0q “ 6,5 m s1C vxpt “ 0q “ 3 m s1D vxpt “ 0q “ 0 m s1E Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 21La solution de 1 en tenant compte de la condition initiale précé-dente est :A vxptq “ v0 exp tτ˘B vxptq “ v0 exp tτ˘C vxptq “ 3 exp tτ˘D vxptq “ 6,5 exp tτ˘E Aucune des réponses précédentesn’est correcte.②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
Page 7 : PROJET②+1/7/54+②Question 22La position du volant selon l’axe pOxq est alors donnée par :A xptq “ v0τ“1 exp tτ˘‰B xptq “ v0τ“1 exp tτ˘‰C xptq “ v0τ“1 exp tτ˘‰D xptq “ v0τ“1 exp tτ˘‰E Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 23La distance maximale xmax atteinte par le volant est doncA xmax “ 11 mB xmax “ 8,7 mC xmax “ 17 mD xmax “ 21 mE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.Question 24Pour rendre compte des valeurs expérimentales voir figure, ilfaudrait :A tenir compte de la force exercéepar la raquetteB négliger les frottements de l’airC utiliser une loi quadratique pourles frottementsD tenir compte de la poussée d’Ar-chimèdeE Aucune des réponses précédentesn’est correcte.②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②voir erratumvoir erratum
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Page 9 : PROJET②+1/9/52+②Nom et prénom :. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Groupe :Les réponses ne doivent être apportées que sur cette feuille.La copie ne sera corrigée que si :— elle comporte vos nom, prénom et groupe ;— les cases sont complètement coloriées avec un crayon à papier ;— la feuille réponse ne comporte pas de ratures.Question 1 :ABCDQuestion 2 :ABCDQuestion 3 :ABCDQuestion 4 :ABCDQuestion 5 :ABCDQuestion 6 :ABCDQuestion 7 :ABCDQuestion 8 :ABCDQuestion 9 :ABCDQuestion 10 :ABCDQuestion 11 :ABCDEQuestion 12 :ABCDEQuestion 13 :ABCDEQuestion 14 :ABCDEQuestion 15 :ABCDEQuestion 16 :ABCDEQuestion 17 :ABCDEQuestion 18 :ABCDEQuestion 19 :ABCDEQuestion 20 :ABCDEQuestion 21 :ABCDEQuestion 22 :ABCDEQuestion 23 :ABCDEQuestion 24 :ABCDE②Pour votre examen, imprimez de préférence les documentscompilés à l’aide de auto-multiple-choice.②
