题目内容
一种厕所便桶水箱结构如图10-7（图中略去了向水箱中注水的装置）。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图(a)。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图(b)。
（1）请你判断，图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。
（2）请你说明，图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。
（3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。
（1）图(a)中，水从出水口流出时，橡胶盖漂浮在水面上，显然此时橡胶盖所受的重力与它所受的浮力是相等的。
（2）图(b)中，橡胶盖和出水口紧密接触了，此时橡胶盖的下部没有水而上部有水，橡胶盖受到水对它的向下的压力，却几乎不受水对它的从下向上的压力，所以橡胶盖不受浮力，则它在其自身重力和上部水的压力作用下，会紧压出水口而不可能浮起。
（3）若要放开手柄后橡胶盖就能立即盖上出水口，即要使如图(a)放水时，橡胶盖不能浮在水面上，即要求其重力应大于其可能受到的浮力。因此，只需将橡胶盖适当加重即可。例如，在橡胶盖上打孔，填人砂粒或者在橡胶盖上加重物使它们所受到的总重力大于它们完全浸没入水中时所受到的浮力。
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