Есть подозрение, что наклон оси вращения шара не 45 гр.
Т.к. длины окружностей траекторий по дну и по стенке стакана разные, то ось вращения шара (без проскальзывания) должна быть наклонена таким образом, чтобы компенсировать эту разность, т.е. длина окружности точек на шаре, касавшихся дна, должна быть меньше, чем длина окружности точек на шаре, касавшихся боковой стенки стакана.
Совершенно верно. Причем, угол наклона оси вращения шара определяется по формуле:
Радиусы касающихся стенки и дна сечений шара равны:
Шар будет катится без проскальзывания как усеченный конус.