A、由于F₁、F₂对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，故A错误；
B、开始时，弹簧的弹力小于F₁、F₂，两物块加速，动能增加，当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，M和m受力平衡，加速度减为零，此后速度减小，动能减小，故B错误；
C、由于F₁、F₂先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于F₁、F₂，之后，两物块再加速相向运动，F₁、F₂对系统做负功，系统机械能开始减少，故C错误．
D、当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，M和m受力平衡，加速度减为零，此时速度达到最大值，故各自的动能最大，故D正确．
故选D．