Ответ:

Из-за инерции мяч стремится сохранять прежнее состояние движения. Если он покатился назад относительно вагона, поезд ускорился вперёд: вагон начал двигаться вперёд быстрее, чем мяч.

Ответ: поезд начал ускоряться по ходу движения.