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竖直向下
试题分析:设铅球对沙子平均作用力为 ,则沙子对铅球平均作用力也为 ,从开始释放到沙坑表面为自由落体运动,所以 ,解得 ,所以重力作用时间为 ,从开始静止释放到陷入到最低点,根据动量定理有 ,解得 。沙子对铅球作用力竖直向上,根据作用反作用力,铅球对沙子作用力竖直向下。