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考虑落石形状对落石运动轨迹的影响，将落石近似成椭圆形。根据落石运动的5种常见形式，即自由落体运动、斜抛运动、碰撞、滑动和滚动，分别得到了各种运动形式的运动速度计算公式。在碰撞阶段考虑了地面的弹塑性变形，得到了与碰撞前速度、落石形状和地面材料有关的恢复系数计算公式，并根据接触力学的有关理论得到了碰撞冲击力的计算公式，给出了落石连续滚动的判别条件。将理论公式应用于重庆万州首立山落石运动轨迹预测，验证了理论公式的可行性和有效性。