hej, kula ziemska obraca się wokół własnej...

Haha nie, nie... Uśmiałem się ;)
Przyjmijmy pewną sytuację dla uproszczenia sytuacji. Jedziesz na deskorolce wybijając się dokładnie pionowo w górę gdzie spadniesz? Na początku poruszasz się z tą samą prędkością co deska jednak po wybiciu spadniesz za nią. Druga sytuacja poruszona przez Ciebie - skoro obiekt opuścił zasięg grawitacji to już nigdy nie spadnie na Ziemię.

Tak, ale... Dobrze próbujmy inaczej. Ziemia porusza się z prędkością x, w tym czasie kamień porusza się z prędkością x (tak jak Ty z pociągiem). Jeżeli rzucimy kamień to na początku w płaszczyźnie w której porusza się Ziemia też ma x, ale na Ziemie nie działają żadne opory, a na kamień już mamy opór powietrza więc to x będzie się zmniejszać.
Popatrz na to mam nadzieję, że czytelnie https://zapodaj.net/e7cec5e23ba10.jpg.html

10 metrów nad skorupą ziemską czy 10 metrów nad atmosferą? W każdym przypadku spadnie i nie może się zatrzymać po 7 godzinach. Czy spanie w inne miejsce niż te z którego został wyrzucony? Tak, w jednym i drugim przypadku chociaż w pierwszym przypadku odchylenie będzie znikome i można przyjąć je za zero. W drugim można to spokojnie policzyć, nie chce mi się na razie tego robić i nie będę Ci zabierał tej przyjemności (wszystkie dane masz podane, tylko musisz przyjąć prędkość startową, a to po przeczytaniu jaka jest wymagana żeby opuścić atmosferę będziesz wiedział co wstawić). Poczytaj sobie też o ruchu parabolicznym.