小球在作用力区域上方的运动是自由落体运动，设运动时间为t₁，进入作用力区域的速度是v，在作用力区域内是匀减速运动，设加速度大小是a，运动时间为t₂，则：

小球在自由落体运动中有：

v=gt₁          ①

小球在匀减速直线运动中有：

0=v-at₂         ②

由①②得：

gt₁=at₂                        ③

在作用力区域上小球受两个力，根据牛顿第二定律有：

a=

F-mg

m

=5g               ④

由③和④得：

t₁=5t₂

小球自由落体运动中有：

H-h=

1

2

g

t

21

                   ⑤

小球匀减速运动有：

h=vt2-

1

2

a

t

22

      ⑥

由②和⑥得：h=

1

2

a

t

22

         ⑦

所以有：

H-h

h

=

1 2 g t 21

1 2 a t 22

=5

代入H=24m，可和h=4m．

答：作用力区域的厚度h=4m．