其實這是不可能的。為什麼呢，首先，任何物體想要飛出地球引力範圍都需要達到第一宇宙速度7.9km/s。否則的話，飛行物最終依舊會被地球引力束縛。其次，飛行的方向也是很重要的。飛行物需要順著地球的自轉方向飛行，而不是直著向上飛，因為這樣可以依靠地球高速轉動的離心力形成一定的助推作用。

另外，你還提到了去月球的問題。飛船其實是要繞地球轉幾圈才會飛到月球的。直接去月球不是不行，是技術難度太高和風險比較大，繞地球轉是為了調整飛行器的姿態和速度，同時還可以形成一個引力彈弓的作用，減少燃料消耗。

先不說速度的問題，月球和地球之間有相對運動，月球並不會等在一個地方讓飛船登陸，飛船垂直飛離地球是不能登陸月球的。

拋開實際物理因素，只要飛船可以一直保持5公里的速度垂直向上飛，那它一定是可以逐漸擺脫引力束縛進入太空的、而實際上，火箭發射階段，因為受到地球引力作用和空氣阻力作用，會逐漸改變火箭的執行軌跡，成為一條斜向上的弧線，如果燃料充足使飛出大氣層，阻力的減小使得火箭可以被較為輕鬆地加速到第一宇宙速度，成為繞地球橢圓形軌道執行的人造天體。

由於這樣情形的存在，火箭就不能垂直髮射向月球，需要在地球軌道上逐漸調整姿態和速度，然後加速到第二宇宙速度，向月球轉移軌道推入，最後減速進入月球軌道成為月球衛星。繞月幾周後，減速調姿登陸。因此整體下來，飛船的執行軌道是橢圓弧-弧線-橢圓弧-登月。

整個過程需要精密的計算，燃料需要分配合理，當年阿波羅11號登月的時候，由於操作失誤，飛船多飛了幾秒，使得飛船飛離了原來的預定著陸地點，飛行高度和速度也偏離了預設，好在憑藉宇航員沉著冷靜的操作，成功降落在距離預定地點十幾公里的地方。