作辅助线:连接AO交BC于点D、连接OB,构建等边三角形BAO,然后根据等边三角形及圆的半径与直径的关系解答.
【解析】
连接AO交BC于点D、连接OB.
∵点O是等腰三角形ABC的外接圆圆心,
∴OA⊥BC,AD是边BC的中垂线,
∴AO∠BAC的角平分线;
又∠BAC=120°,
∴∠BAO=60°;
又OA=OB(圆的半径),
∴∠BAO=∠OBA=60°(等边对等角),
∴∠BOA=60°(三角形的内角和定理),
∴AB=OA=OB;
又AB=5,
∴⊙O的直径是2OA=10cm.
故答案是:10cm.