解:连接OA.
$\because CD=10,$
$\therefore OA=OC=OD=5.$
$\because OM:OC=3:5,$
$\therefore OM=3.$
在$\mathrm{Rt}△ AMO$中,$AM=\sqrt{OA^2-OM^2}=\sqrt{5^2-3^2}=4.$
当点M在半径OD上时,$CM=OC+OM=5+3=8.$
在$\mathrm{Rt}△ AMC$中,$AC=\sqrt{AM^2+CM^2}=\sqrt{4^2+8^2}=4\sqrt{5}.$
当点M在半径OC上时,$CM=OC-OM=5-3=2.$
在$\mathrm{Rt}△ AMC$中,$AC=\sqrt{AM^2+CM^2}=\sqrt{4^2+2^2}=2\sqrt{5}.$
综上,弦AC的长为$4\sqrt{5}$或$2\sqrt{5}.$