回答

どの座標系で考えるかによって大きく変わります。

気球とともに移動する座標系で考えれば
小球はシンプルな鉛直投げ上げ運動になります。

地上観測者的な静止座標系で見ると
気球から見た投げ上げ速度v0と気球の速度vkの和v0+vkを初速度とする鉛直投げ上げになります。

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