圖是一種廁所水箱結(jié)構(gòu)．
進(jìn)水閥與浮簡(jiǎn)相連，它們可以沿著滑桿上、下自由滑動(dòng)，當(dāng)水箱中的水位下降時(shí)，浮筒所受浮力減小，進(jìn)水閥隨浮筒一起下降，進(jìn)水口打開，水箱開始注水（圖甲）．隨著水位上升，浮筒所受浮力增大．當(dāng)水位上升到一定高度，進(jìn)水閥隨浮筒向上移動(dòng)最終封住出水口（圖乙）．
排水閥是一個(gè)空心橡膠蓋，放水時(shí)它漂浮在水中，隨著水的排出，水面降低橡膠蓋封住排水口，排水過程結(jié)束．注水過程中和注滿水后，橡膠蓋都蓋住排水口．

（1）浮筒的最小體積是工程師設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的重要參數(shù)，為此需要知道和測(cè)量哪些物理量？用字母表示各物理量，推導(dǎo)出浮筒最小體積的表達(dá)式．生產(chǎn)廠家實(shí)際制造中，浮筒的體積與你計(jì)算的結(jié)果關(guān)系怎樣？為什么？
（2）排水過程中橡膠蓋所受浮力及重力有什么關(guān)系？它為什么能封住排水口而不浮起？
（3）這個(gè)裝置的一個(gè)重要缺點(diǎn)是每次沖刷要放掉一箱水，請(qǐng)你對(duì)橡膠蓋進(jìn)行改造，使按下扳手，橡膠蓋抬起放水，放下扳手，橡膠蓋蓋上排水口停止放水．

一種廁所水箱結(jié)構(gòu)如圖（圖中略去了向水箱中注水裝置）出水口上的橡膠蓋是空心的，放水時(shí)它漂浮在水面上，水從出口流出，如圖2a，隨著水的流出，水面下降，直到橡膠蓋蓋住出水口，放水過程結(jié)束，注水過程中和注滿水后，橡膠蓋都蓋住出水口，如圖2b。

（1）請(qǐng)你判斷，圖2a空心橡膠蓋所受的重力

與它所受的浮力大小關(guān)系。

（2）請(qǐng)你說明，圖2b中為什么橡膠蓋能緊緊地蓋住出水口而不浮起。

（3）這種裝置的一個(gè)重要特點(diǎn)是每次便桶都要用掉一箱水，為節(jié)約用水，請(qǐng)你對(duì)橡膠蓋做些改造，使得按下手柄時(shí)橡膠蓋抬起放水，放開手柄后橡膠蓋能立即蓋上出水口，停止放水。