为什么大环对小环的作用力垂直于小环运动方向？

个人意见，仅供参考。

题目中提到了“光滑的大圆环”因此不存在摩擦力。那么大圆环对小圆环的作用力只有弹力。

我们知道，弹力的方向总是垂直于接触面的，对于大圆环来说，垂直于接触面，就是相当于垂直于大圆环上某个点的切线，即半径方向。

小圆环在大圆环上做圆周运动，因此速度方向是大圆环上某点的切线方向。

综上所述，大圆环对小圆环的作用力与小圆环的速度垂直。