В чем разница между синонимами тяжелый и тяжеловесный?

Разница между синонимами «тяжёлый» и «тяжеловесный» заключается в том, что тяжеловесный может иметь и другие значения, помимо просто «тяжёлый». sinonim.org dic.academic.ru

Тяжеловесный может обозначать:

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

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.