По общему правилу приставки пишутся слитно, но, согласно § 138 Правил русской орфографии и пунктуации под ред. В. В. Лопатина, пишутся через дефис наречия с приставкой по-, оканчивающиеся на -ому, -ему, -ски, -цки, -ьи, образованные от прилагательных (в том числе от местоименных прилагательных мой, наш, всякий и т. п.), напр.: по-новому, по-пустому, по-прежнему, по-хорошему, по-вашему, по-твоему, по-своему, по-другому, по-всякому (так же пишется вводное слово по-видимому), по-Петиному (от прилагательного Петин); по-всячески, по-людски, по-дружески, по-русски, по-немецки, по-казацки, по-лисьи, по-собачьи (и просторечные по-ихнему, по-нашенски, по-каковски); наречия по-его, по-её, по-их, образованные от несклоняемых местоименных прилагательных; по-социал-демократически, по-жюль-верновски, по-тёти-Валиному.

В словаре А. Н. Тихонова отражена словообразовательная система русского языка на синхроническом уровне: в одно словообразовательное гнездо входят слова, считающиеся родственными в современном русском языке. Существительное поезд в современном языке имеет два значения: 1. Состав сцепленных железнодорожных вагонов, приводимых в движение паровой, тепловой или электрической энергией; 2. Ряд, вереница повозок, экипажей, саней и т. п., следующих друг за другом в одном направлении. В обоих значениях живая семантическая связь с глаголом ездить утрачена, значение приставки по- не определяется, поэтому слово рассматривается как непроизводное, с корнем поезд-.

В собственно морфемных словарях, опирающихся на формально-грамматический подход, в слове поезд выделяется корень -езд- и приставка по- (см., например «Словарь морфем русского языка» под ред. А. И. Кузнецовой и Т. Ф. Ефремовой).

Вы правы, ни в одном из этих слов нельзя выделить приставку с гласной о. Только исторически в слове победа выделяется приставка по, оно образовано от беда, бедить с устаревшим значением «поражение».

Помыт – это краткое страдательное причастие прош. времени (ср. с полной формой помытый). Грамматическое значение ед. числа и муж. рода передается нулевым окончанием (ср.: она помыта, оно помыто, они помыты). Суффикс причастия – т, корень – мы, приставка – по (ср. с формами помыть, помылся, мыть, помывшийся).

Приставка по пишется слитно. Нет оснований для раздельного написания.