∵圆O直径CD=10cm，
∴圆O半径为5cm，即OC=5cm，
∵OM：OC=3：5，
∴OM=

3

5

OC=3cm，
连接OA，
∵AB⊥CD，
∴M为AB的中点，即AM=BM=

1

2

AB，
在Rt△AOM中，OA=5cm，OM=3cm，
根据勾股定理得：AM=

OA2−OM2

=4cm，
则AB=2AM=8cm．
故答案为：8