Ваш вопрос труден, потому что приложение — вообще довольно загадочная вещь. Его трактовка как разновидности определений с теоретической точки зрения не выдерживает критики.

Однозначно можно сказать, что приложение является отдельным членом предложения, когда оно обособлено. В этом случае у приложения особая функция, отличная от функции «определяемого слова». Очень часто дополнительная функция обособленного приложения — выражение причинных отношений (Красавица и умница, Маша всегда привлекала всеобщее внимание).

Что же касается необособленных приложений (которым и посвящен вопрос), то отталкиваться нужно от того, что ключ не в неделимости сочетания, а в однофункциональности приложения и определяемого слова. Мы приехали в город: в город является обстоятельством. Мы приехали в Петербург: в Петербург является обстоятельством. Оба слова прекрасно справляются с функцией обстоятельства. Следовательно, в предложении Мы приехали в город Петербург мы имеем обстоятельство, выраженное словосочетанием с приложением. Это один член предложения. При этом никто не мешает нам указать на то, что один из компонентов распространенного обстоятельства (или другого члена предложения) представляет собой приложение по отношению к другому.

При письменном разборе мы подчеркиваем интересующее нас словосочетание как один член предложения, но надписываем над приложением «приложение» и графически показываем его зависимость от «определяемого слова». При выполнении тестов ОГЭ или ЕГЭ прежде всего анализируем постановку вопроса: предполагается или не предполагается этой постановкой особое выделение приложений.

Примечание: ответ дан с позиций университетского преподавателя. Именно этим объясняется, в частности, то, что словосочетание определяемое слово взято в кавычки: это ирония, так как очень часто невозможно решить, что является определяемым, а что — приложением (это относится и к примерам про Машу и Елену).

Возможно, специалисты по подготовке к ОГЭ/ЕГЭ, методисты и т. д. ответили бы на этот вопрос иначе. Целесообразно проконсультироваться у них.

Да, при анализе морфемной структуры слова эти слова рассматриваются как однокоренные (см., например, «Словарь морфем русского языка» А. И. Кузнецовой и Т. Е. Ефремовой).

Однако следует понимать, что термин «однокоренные», который в школьной программе при любом типе анализа структуры слова считается синонимом термину «родственные», относится прежде всего к морфемному анализу. При синхроническом словообразовательном анализе однокоренные слова могут считаться неродственными, поскольку на современном этапе развития языка не осознаются как содержащие общий корень.

Краткие формы образуют только качественные прилагательные, причем далеко не все. Говоря о кратких формах качественных прилагательных, мы имеем в виду, что эти краткие формы: а) имеют окончания не прилагательных, а существительных (добр-Ø как стол-Ø, добр-а как стен-а и т. д.), б) изменяются по родам и числам, но не по падежам, в) выступают в роли сказуемого, но не определения. Таких кратких форм, взятых в совокупности названных признаков, у притяжательных прилагательных, как и у относительных, нет.

Однако если под краткостью понимать только первый из названных признаков, то следует указать, что в парадигме склонения притяжательных прилагательных объединены краткие и полные формы. К притяжательным прилагательным относят прилагательные с суффиксами -ин, -ов, -ий ([-й-]) и нулевым окончанием в начальной форме: мам-ин-Ø, отц-ов-Ø, лис-ий-Ø. В формах именительного и винительного (когда он совпадает с именительным) падежа всех родов и чисел эти прилагательные имеют окончания существительных, а не прилагательных, то есть краткие формы. То же касается форм родительного и дательного падежа мужского и среднего рода единственного числа прилагательных с суффиксом -ов: нет отцов-а сундук-а (ср. форму относительного прилагательного с другим окончанием: отцовск-ого сундук-а).

Реплика диалога вполне может быть оформлена как конструкция с прямой речью:
— Он сказал: «Нам это не нужно».

См. ответ в толковых словарях русского языка.