【正确答案】 D

【答案解析】解析：物体在竖直方向上做匀速直线运动时，动能不变，但重力势能改变，此时物体的机械能并不守恒，A错误；做自由落体运动的物体，重力势能转化为动能，机械能守恒，B错误；合外力对物体做功为零时，物体动能不变，但重力势能可能变化，所以机械能不一定守恒，C错误；根据机械能守恒定律可知：只有重力对物体做功时，物体机械能守恒，D正确。