А динамометр между ними покажет силу тяги меньшего паровоза.
Не меньшего, а большего - со стороны меньшего к тяге добавится сила инерции - его ж потащат с ускорением.
Расчёт будет несколько более сложным.
Допустим сначала, что сила тяги второго тепловоза равна нулю, и он пассивно следует за первым. Сопротивлением воздуха и трением пока пренебрегаем. Тогда ускорение связки тепловозов будет равно силе тяги первого тепловоза, делённой на массу обоих тепловозов. Сила тяги через сцепку (где мы разместили динамометр) прикладывается к массе второго тепловоза. Значит, динамометр покажет силу, равную произведению ускорения связки тепловозов на массу второго тепловоза.
Если второй тепловоз своей силой тяги препятствует или, наоборот, помогает движению (что на практике применяется при сверхдлинных грузовых составах или на крутых подъёмах; второму случаю мне довелось быть свидетелем, правда, уже довольно давно, в пассажирском поезде Москва-Псков), то для расчёта ускорения связки тепловозов надо взять разность или сумму сил тяги тепловозов.
Если силы тяги, действующие в разные стороны, сравняются по величине, то связка тепловозов, двигавшаяся с ускорением, перейдёт в равномерное или замедленное (силами сопротивления воздуха и трения) движение, которое закончится состоянием покоя. На этапе равномерного или замедленного (вплоть до состояния покоя) движения динамометр будет показывать значение силы тяги, одинаковое для обоих тепловозов.