图10-11是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆AB（B为浮球的中心）能绕O点转动，倒“T”形阀门C底部为不计厚度的橡胶片，上部为不计粗细的直杆。进水口的横截面积为4cm²，浮球的体积是100cm³，OB是OA长度的6倍。AB杆左端压在阀门C上，阀门C堵住进水口时，AB杆水平，浮球顶部与溢（水口相平。不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。（g取10N/kg）求：

（1）浮球浸没时，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？

（2）为了防止水从溢水口溢水，水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少？

（3）排水阀门D的最大质量为多少？

小明设计了一个公厕的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图10-9为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长l=40cm的正方形，Ａ是一直径d₁=8cm的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口盖严。阀门的左端用活页固定在箱底的排水管口的边缘，右端通过一很小的挂钩及连杆与浮子Ｂ相连，连杆的长度h₀=10cm。浮子Ｂ是一外部直径d₂=8cm、高Ｈ＝30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体。设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：（1）水箱至少多高，水才不会从水箱上部溢出？（2）如果自来水管的流量为0.2m³/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？

厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水，当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住进水口，停止上水（如图10-8中图甲所示）。有一种水箱的浮标，形状是中间有隔断的圆柱体，隔断的中部有小孔通过塑料管连在一个阀门上（如图10-8中图乙所示）。阀门安装在便器坐圈的下面，平时是闭合的，当坐圈落在便器上并受到压力时阀门打开，塑料管与大气相通。

（1）说出这种设计的目的。

（2）说出这种设计的工作原理，特别要指出在什么地方用到了什么物理知识。

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。

图10-6是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A甲时顶住水箱的出水孔。一旦饮水槽水位下降，浮球C受到的浮力减小，底盖A打开，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位60cm。水箱出水孔横截面积是30cm²。底盖A及竖杆B的总质量是400g，浮球c的质量是600g，体积是2dm³，g取10N/kg。

（1）写出此装置应用到的物理知识(至少写出2条)；

（2）通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时能否正常工作；

（3）若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素；若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。

如图10-4所示，一个放有砝码的容器浮在水槽的水面上，容器底部到水面的距离为h，当不断地向水中加入食盐时，在图10-5各图中，正确反映h与食盐质量之间关系的是（     ）

小萱在弹簧测力计的一端绑一物体，且物体的密度大于水，将此物体置于离容器底部h₀的高度，若施一力F于弹簧测力计，将其等速且缓慢拉出水面，如图10-2所示。则下列关于施力F及物体距容器底部的距离h之关系在图10-3中最适当的是  （    ）

小明和小婷完成了下列实验：

（1）小明将装有水的溢水杯放在天平的左盘，在右盘加砝A码使天平平衡。然后把木块轻轻地放入溢水杯中后，有20cm³的水排入量筒，木块漂在水面上，此时天平恢复平衡了，如图10-1所示。小明由此计算出了多个物理量，请你写出其中的三个。（g取10N/kg）

（2）小婷做这一实验时，将装有水的溢水杯放在天平左盘，在右盘加砝码使天平平衡。当她把木块轻轻放入水中，发现木块漂浮在水面上时，须在右盘添加砝码，天平才重新平衡。请你分析原因。 。

如图9-5所示，粗细均匀的蜡烛长l₀，它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中，它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油不流下来，且每分钟烧去蜡烛的长为Δl，则从点燃蜡烛时开始计时，经过__________时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为ρ，水的密度为ρ₁，铁的密度为ρ₂）。