Ответ:

Да, мяч упадёт под местом, где его выпустили.

В момент падения мяч уже имеет ту же горизонтальную скорость, что и поезд. После освобождения на него действует сила тяжести, направленная вертикально вниз, поэтому горизонтальная скорость мяча сохраняется. Относительно вагона мяч падает вертикально.

Ответ: да, мяч упадёт под местом бросания.