А как же второй закон Кеплера?

Второй закон Кеплера (закон площадей)

Чем вытянутее эллипсная орбита, тем более она приближена к параболической.

Есть такая книжка, такскть, для стрельбы по Вашингтону:Аппазов Р.Ф., Лавров С.С., Мишин В.П. Баллистика управляемых ракет дальнего действия 1966 г.
Там всё написано.
Но, поскольку по Вашингтону пока  мы стрелять не собираемся, и если память не изменяет, упрощенно для скорости ракеты можно записать следующее:

dv / dt = ( P - X ) / m (t) - g * sin α,

где
v - скорость ракеты,
P -сила тяги.
X - аэродинамическое сопротивление,
m(t) - масса ракеты в данный момент времени,
g - ускорение свободного падения,
α - угол между касательной к траектории ракеты и горизонтом.

Если принять Х = 0, и α = π / 2 (стартуем вертикально в отсутствии сопротивления воздуха), то после преобразований получим:

v = u * ln (m0 / m) - g * t,

где
v - скорость ракеты,
u - скорость истечения газов,
m0 - стартовая масса ракеты.
m -полезная нагрузка,
g - ускорение свободного падения,
t - время.

Имеем в виду, что g = f( r ) = G * M / r^2 (r - расстояние от центра Земли, при r = R радиусу Земли, g = g0 = 9.8 м/c^2, G - гравитационная постоянная, М - масса Земли).
Вроде ничего не напутал.

Допустим, наша ракета стартовала строго вертикально, израсходовала всё топливо и достигла скорости больше второй космической.
Теперь вопрос: ракета вернётся обратно?
)))

Если она не испытывает сопротивление среды, то не вернётся.

Теперь Вам вопрос.
При тех же условиях, может ли ракета не вернуться при скорости меньше Второй Космической?

Это опечатка, конечно. Скорость без слова круговая. Далее согласно контексту.