圖是一種廁所水箱結構．
進水閥與浮簡相連，它們可以沿著滑桿上、下自由滑動，當水箱中的水位下降時，浮筒所受浮力減小，進水閥隨浮筒一起下降，進水口打開，水箱開始注水（圖甲）．隨著水位上升，浮筒所受浮力增大．當水位上升到一定高度，進水閥隨浮筒向上移動最終封住出水口（圖乙）．
排水閥是一個空心橡膠蓋，放水時它漂浮在水中，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計時要考慮的重要參數，為此需要知道和測量哪些物理量？用字母表示各物理量，推導出浮筒最小體積的表達式．生產廠家實際制造中，浮筒的體積與你計算的結果關系怎樣？為什么？
（2）排水過程中橡膠蓋所受浮力及重力有什么關系？它為什么能封住排水口而不浮起？
（3）這個裝置的一個重要缺點是每次沖刷要放掉一箱水，請你對橡膠蓋進行改造，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．

一種廁所水箱結構如圖（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系。

（2）請你說明，圖2b中為什么橡膠蓋能緊緊地蓋住出水口而不浮起。

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