解题思路:绳子断裂后,小球做竖直上抛运动,结合小球的位移和电梯的位移关系,求出小球落到地面的时间,求出小球的位移,抓住电梯的位移,得出小球离地面的高度.
绳子断裂时,小球的速度v0=at=0.6×10×2m/s=12m/s,方向竖直向上.
设经过t时间小球落到地板上.
则v0t+
1
2at2-(v0t-
1
2gt)2=2m
解得t=0.5s.
在此过程中,小球上升的位移x1=v0t-
1
2gt2=12×0.5-5×0.25m=4.75m.
开始电梯上升的位移x2=
1
2at12=
1
2×6×4m=12m
则h=x1+x2+2m=18.85m.
故答案为:0.5s18.75m.
点评:
本题考点: 竖直上抛运动;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.
考点点评: 解决本题的关键掌握竖直上抛运动的规律,结合运动学公式灵活求解.