青で書いたように立式したのですが飛び出した直後はなぜ小球のおもりが入るのですか

水平方向の運動量保存

(M+m)V = mV + MV₁

↓

V₁ = V

ということです。



小球と台がばねから受ける力積は鉛直方向ですから、水平方向の速度はどちらも変わらないということであり、本来は運動量保存を考察する必要さえありません。