答案:(1) 证明: 如答图, 过点 $P$ 作 $PC \perp OA$, 垂足为 $C$, 过点 $P$ 作 $PD \perp MN$, 垂足为 $D$, 过点 $P$ 作 $PE \perp OB$, 垂足为 $E$;
$\because MP$ 平分 $\angle AMN$, $PC \perp OA$, $PD \perp MN$,
$\therefore PC = PD$,
$\because NP$ 平分 $\angle MNB$, $PD \perp MN$, $PE \perp OB$,
$\therefore PD = PE$, $\therefore PC = PE$,
$\therefore OP$ 平分 $\angle AOB$.
(2) 解: $\because \triangle PMN$ 的面积是 16, $MN = 8$,
$\therefore \frac{1}{2}MN \cdot PD = 16$,
即 $\frac{1}{2} \times 8 \cdot PD = 16$,
$\therefore PD = 4$,
$\therefore PD = PC = PE = 4$,
$\because \triangle OMN$ 的面积是 24,
$\therefore$ 四边形 $MONP$ 的面积 $= \triangle PMN$ 的面积 $+ \triangle OMN$ 的面积 $= 16 + 24 = 40$,
$\therefore \triangle POM$ 的面积 $+ \triangle PON$ 的面积 $= 40$,
$\therefore \frac{1}{2}OM \cdot PC + \frac{1}{2}ON \cdot PE = 40$,
$\therefore \frac{1}{2}OM \cdot 4 + \frac{1}{2}ON \cdot 4 = 40$,
$\therefore OM + ON = 20$,
$\therefore$ 线段 $OM$ 与 $ON$ 的长度之和为 20.