小球在P点的动能Ek= 1 2 mvp2= 1 2 m(v02+vy2)=5mv02解得vy=3v0,则O和P点的高度差h= vy2 2g = 9v02 2g .设运动方向改变的角度为θ,知P点的速度方向与水平方向的夹角为θ,则tanθ= vy v0 =3,解得θ=arctan3.故答案为: 9v02 2g ,arctan3