把质量为1kg的铁球在沙坑上方从静止释放,下落1s后,落到沙子表面上,又经过2s,铁球在沙子内静止不动.

法一：动量定理
整个过程初末速度均为0,设球落到沙子表面时的速度为v,则由Ft=mv2-mv1得：
mgt1+(mg-F)t2=0 解得：F=30N
故,沙子对铁球的阻力为竖直向上的30N
法二：牛顿第二定律
整个过程初末速度均为0,设球落到沙子表面时的速度为v,设竖直向下为正
前1s内：加速度 a1=(v-0)/t1=v/t1 mg=ma1
后2s内：加速度 a2=(0-v)/t2=-v/t2 mg-F=ma2
联立以上四个式子可解得：F=30N
故,沙子对铁球的阻力为竖直向上的30N
法三：动能定理
整个过程初末速度均为0,设球落到沙子表面时的速度为v,
前后两个过程平均速度均为v/2
前1s内：位移 h1=(v/2)＊t1
后2s内：位移 h2=(v/2)＊t2
得：h2=2＊h1
整个过程应用动能定理：
mgh1+mgh2-Fh2=0 解得：F=30N
故,沙子对铁球的阻力为竖直向上的30N