為了解決城市道路因排水不暢而導致的道路積水問題，某興趣小組設計了一款能自動打開、自動復原的裝置，如圖甲所示。細繩的一端連接支撐桿底部，一端通過定滑輪與水槽相連。輕質塑料體和支撐桿均與排水井蓋固定，塑料體與水槽間不緊貼，路面的積水可以通過排水孔流入井蓋。當暴雨時，路面積水進入水槽的速度大于下水孔出水速度，水槽蓄水至一定程度，水槽下降，井蓋抬升，從而使路面積水從井蓋下方排走，如圖乙、圖丙所示。已知，塑料體井蓋質量為15千克，水槽質量為5千克，底面積為0.06米2，輕質塑料體的底面積為0.006米2。
（1）在該裝置中，定滑輪的作用為 改變力的方向，使井蓋抬升改變力的方向，使井蓋抬升。
（2）計算水槽總蓄水量至少多少深度可以將井蓋剛好抬升。
（3）在設計時，為了使井蓋能順利上升和下降，需要考慮的因素是 滑輪轉動的摩擦力、水槽的質量應小于井蓋的質量等滑輪轉動的摩擦力、水槽的質量應小于井蓋的質量等。
【答案】改變力的方向，使井蓋抬升；滑輪轉動的摩擦力、水槽的質量應小于井蓋的質量等
【解答】
【點評】
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