Разница между синонимами «тяжёлый» и «тяжеловесный» заключается в том, что тяжеловесный может иметь и другие значения, помимо просто «тяжёлый». 12

Тяжеловесный может обозначать:

• большой и грузный (о человеке, животном); 1
• производящий впечатление тяжести своей массивностью, характером пропорций (о зданиях); 1
• лишённый лёгкости, изящества, быстроты (о походке, движениях); 1
• лишённый тонкости, изящества (о стиле, изложении). 1

Таким образом, тяжеловесный может указывать не только на физическую тяжесть объекта, но и на его массивность и громоздкость, а также на отсутствие изящества в других аспектах.