$解:(2)①如图①,$
$由题意,得∠AOM=30°t,∠POB=10°t,$
$∠POQ=20°.$
$因为射线OM和∠POQ的平分线重合,$
$所以∠MOP=\frac{1}{2}∠POQ=10°$
$所以∠AOP=30°t-10°。$
$因为∠AOP+∠POB+∠BOC=180°,$
$所以30°t-10°+10°+20°=180°,$
$解得t=\frac{17}{4}.$
$所以当运动时间为\frac{17}{4}\ \mathrm {s}时,射线OM和∠POQ$
$的平分线重合\ $
$②存在 如图②,当OM在∠POQ的内部时,$
$因为∠MOP=\frac{1}{2}∠MOQ,$
$所以∠MOP=\frac{1}{3}∠POQ.$
$因为∠MOP=∠AOM-∠AOP$
$=30°t-(160°-10°t)=40°-160°,$
$所以40°t-160°=\frac{1}{3}×20°,$
$解得t=\frac{25}{6}.$
$所以∠AOM=30°t=125°.$
$如图③,当OM在∠POQ的外部时,$
$因为∠MOP=\frac{1}{2}∠MOQ,$
$所以∠MOP=∠POQ\ $
$因为∠MOP=∠AOP-∠AOM$
$=(160°-10°t)-30°t=20°,$
$所以160°-40°t=20°,$
$解得t=\frac{7}{2}.$
$所以∠AOM=30°t=105°$
$综上所 述,∠AOM的度数为125°或105°$