自由度与广义坐标 — 物理计算题

在三维空间中取直角坐标系 Oxyz。四个质点 A、B、C、D 之间用三根刚性轻杆依次连接：A 与 B 之间杆长 l₁，B 与 C 之间杆长 l₂，C 与 D 之间杆长 l₃；质点 A 被固定铰支约束在原点 O 处。整个系统可自由运动，各杆均可绕其端点向任意方向转动。(1) 确定该系统的自由度 s（写出坐标总数与约束方程数并作差）；(2) 选定一组广义坐标（共 s 个），并用文字说明每个广义坐标描述哪个部分的运动；(3) 若将 A 的固定铰支改为允许 A 沿竖直 z 轴无摩擦滑动的滑块约束（其余条件不变），重新确定系统自由度。