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全国周培源力学竞赛南林大大学生力学竞赛初赛样题（有答案）
第一题: 在医学矫形中，有时要对人的腿或手臂主干骨实施延长术。这种手术经常用于事故接骨复位不准或由于生长发育缺陷而使骨长不当等病例。外科医生实施骨骼延长术的方法之一，首先在干骨的外表面作1~2个切口，对干骨作弱化处理，然后将图示结构安装在干骨的外部。这个结构包括一对围绕在腿上的金属环（固定在腿上），该金属环用一对平行的黄铜杆连接起来，黄铜杆的端部拧有螺栓。在手术的几个月期间内，通过转动铜杆端部的螺栓增加金属环之间的距离。一般地，干骨的横截面面积为A1=7.710-4m2，弹性模量为E1=31GPa，长度是l=200mm。两根铜杆的总截面积为A2=32.26mm2，弹性模量为E2=93GPa，螺栓上螺纹的螺距为h=0.8mm。请回答下列问题:
(1)在矫形过程中，用到了哪些力学问题？
(2)若将螺栓旋转1/8周，骨内的轴向应力为多少？
(3)若知道腿骨的强度极限为b=140MPa，矫形过程中骨内的轴向应力不能超过b的2%，则螺栓最多可以旋转多少周？(25)
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