Ответ:

Мяч в момент освобождения сохраняет горизонтальную скорость вагона. Так как поезд движется равномерно и прямолинейно, мяч и вагон имеют одинаковую горизонтальную скорость.

  1. В горизонтальном направлении скорость мяча относительно вагона равна нулю.
  2. В вертикальном направлении мяч падает под действием силы тяжести.
  3. Следовательно, относительно вагона мяч движется только вниз и упадёт под местом бросания.

Сопротивлением воздуха пренебрегаем.

Ответ: да, мяч упадёт под местом бросания.