Faits:
Faits:
A. Sous la raison de commerce X._ Sàrl, P._, né en 1955, exploitait un garage-carrosserie. A ce titre, il était assuré contre les accidents professionnels et non professionnels auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA).
Le 21 septembre 2000, le prénommé a été victime d'un accident de la circulation: alors qu'il était normalement arrêté à un feu de signalisation, sa voiture a été percutée à l'arrière par un autre véhicule et projetée sur une distance de quinze mètres. Il a subi à cette occasion un traumatisme crânien mineur, une entorse cervicale et une contusion thoracique. Dans les jours qui ont suivi l'accident sont apparus des douleurs à la hanche droite, des fourmillements dans les membres, des vertiges chroniques mal systématisés, des céphalées, des troubles attentionnels et mnésiques, ainsi que des troubles de l'humeur avec état anxieux et dépressif.
L'assuré a été adressé à la Clinique de réadaptation Y._ où il a séjourné du 24 avril au 6 juin 2001. Au terme de son séjour, l'assuré présentait une amélioration fonctionnelle principalement de la hanche droite et, dans une moindre mesure, de la région cervicale. Cependant, tant d'un point de vue somatique que psychologique, la situation n'était pas stabilisée. La capacité de travail demeurait en l'état nulle et devait être réévaluée de mois en mois en fonction de l'évolution des nombreux problèmes médicaux de l'assuré (rapport du 5 juillet 2001).
Afin de déterminer si des mesures thérapeutiques étaient encore susceptibles d'améliorer la symptomatologie douloureuse toujours présente, la CNA a confié à la doctoresse G._, spécialiste en rhumatologie, la mise en oeuvre d'une expertise. Aux termes de son rapport du 16 août 2002, l'experte n'a pas retenu de limitation significative sur le plan physique, si ce n'est un déconditionnement secondaire à l'inactivité et à une perturbation du schéma corporel en hémi-retrait à droite. A son avis, la cause de la persistance de l'incapacité de travail se situait au niveau de la comorbidité psychiatrique et/ou neuropsychologique éventuellement associée. Aussi, pour autant que l'affection psychiatrique et/ou neuropsychologique associée le permît et compte tenu du déconditionnement actuel, une reprise de l'activité lucrative à 50% sur un mois, puis à 100%, était envisageable.
Le 21 février 2003, la CNA a rendu deux décisions par lesquelles elle a, d'une part, mis un terme aux prestations d'assurance avec effet au 28 février 2003, motif pris que les troubles actuels n'étaient plus dus à l'accident, et, d'autre part, octroyé une indemnité pour atteinte à l'intégrité, fondée sur un taux de 10 %.
Les oppositions formées contre ces deux décisions ont été rejetées le 29 août 2003.
Les oppositions formées contre ces deux décisions ont été rejetées le 29 août 2003.
B. Par jugement du 20 décembre 2004, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition du 29 août 2003.
B. Par jugement du 20 décembre 2004, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition du 29 août 2003.
C. P._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont il demande l'annulation, en concluant, sous suite de dépens, à l'octroi de prestations d'assurance au-delà du 28 février 2003.
La CNA conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
Considérant en droit:
1. Au vu des motifs du recourant, la question de l'indemnité pour atteinte à l'intégrité n'est plus litigieuse. Aussi, l'objet du litige porte-t-il uniquement sur le droit du recourant à des prestations de l'assurance-accidents au-delà du 28 février 2003, singulièrement sur le caractère adéquat du lien de causalité entre les atteintes que celui-ci présente au-delà de cette date et l'événement accidentel survenu le 21 septembre 2000.
1. Au vu des motifs du recourant, la question de l'indemnité pour atteinte à l'intégrité n'est plus litigieuse. Aussi, l'objet du litige porte-t-il uniquement sur le droit du recourant à des prestations de l'assurance-accidents au-delà du 28 février 2003, singulièrement sur le caractère adéquat du lien de causalité entre les atteintes que celui-ci présente au-delà de cette date et l'événement accidentel survenu le 21 septembre 2000.
2. La causalité est adéquate si, d'après le cours ordinaire des choses et l'expérience de la vie, le fait considéré était propre à entraîner un effet du genre de celui qui s'est produit, la survenance de ce résultat paraissant de façon générale favorisée par une telle circonstance (<ref-ruling> consid. 3.2, 405 consid. 2.2, 125 V 461 consid. 5a et les références).
En présence de troubles d'ordre psychique consécutifs à un accident, l'appréciation de la causalité adéquate se fonde sur des critères différents selon que l'assuré a été victime ou non d'un traumatisme de type « coup du lapin » à la colonne cervicale, d'un traumatisme analogue (SVR 1995 UV n° 23 p. 67 consid. 2) ou d'un traumatisme cranio-cérébral. En effet, lorsque l'existence d'un tel traumatisme est établie, il faut examiner le caractère adéquat du lien de causalité en se fondant sur les critères énumérés aux <ref-ruling> consid. 6a et 382 consid. 4b, sans qu'il soit décisif de savoir si les troubles dont est atteint l'assuré sont plutôt de nature somatique ou psychique (<ref-ruling> consid. 6a, dernier paragraphe; RAMA 1999 n° U 341 p. 408 sv. consid. 3b). En revanche, dans les autres cas, l'examen du caractère adéquat du lien de causalité doit se faire sur la base des critères énumérés aux <ref-ruling> consid. 6c/aa et 409 consid. 5c/aa.
On rappellera cependant que même en présence d'un traumatisme de type «coup du lapin» à la colonne cervicale, d'un traumatisme analogue ou d'un traumatisme cranio-cérébral, lorsque les lésions appartenant au tableau clinique des séquelles d'un accident de ce type, bien qu'en partie établies, sont reléguées au second plan en raison de l'existence d'un problème important de nature psychique, le lien de causalité adéquate doit être apprécié à la lumière des principes applicables en cas de troubles du développement psychique (<ref-ruling> consid. 2). Cette précision de jurisprudence vaut lorsque le problème psychique apparaît prédominant directement après l'accident ou encore lorsqu'on peut retenir que durant toute la phase de l'évolution, depuis l'accident jusqu'au moment de l'appréciation, les troubles physiques n'ont joué qu'un rôle de moindre importance. En ce qui concerne les troubles psychiques apparaissant dans de tels cas, il ne doit pas s'agir de simples symptômes du traumatisme vécu, mais bien d'une atteinte à la santé (secondaire) indépendante, la délimitation entre ces deux situations devant être faite notamment au regard de la nature et de la pathogenèse du trouble, de la présence de facteurs concrets qui ne sont pas liés à l'accident et du déroulement temporel (RAMA 2001 n° U 412 p. 79 [arrêt B. du 12 octobre 2000, U 96/00]; voir aussi arrêt P. du 30 septembre 2005, U 277/04).
On rappellera cependant que même en présence d'un traumatisme de type «coup du lapin» à la colonne cervicale, d'un traumatisme analogue ou d'un traumatisme cranio-cérébral, lorsque les lésions appartenant au tableau clinique des séquelles d'un accident de ce type, bien qu'en partie établies, sont reléguées au second plan en raison de l'existence d'un problème important de nature psychique, le lien de causalité adéquate doit être apprécié à la lumière des principes applicables en cas de troubles du développement psychique (<ref-ruling> consid. 2). Cette précision de jurisprudence vaut lorsque le problème psychique apparaît prédominant directement après l'accident ou encore lorsqu'on peut retenir que durant toute la phase de l'évolution, depuis l'accident jusqu'au moment de l'appréciation, les troubles physiques n'ont joué qu'un rôle de moindre importance. En ce qui concerne les troubles psychiques apparaissant dans de tels cas, il ne doit pas s'agir de simples symptômes du traumatisme vécu, mais bien d'une atteinte à la santé (secondaire) indépendante, la délimitation entre ces deux situations devant être faite notamment au regard de la nature et de la pathogenèse du trouble, de la présence de facteurs concrets qui ne sont pas liés à l'accident et du déroulement temporel (RAMA 2001 n° U 412 p. 79 [arrêt B. du 12 octobre 2000, U 96/00]; voir aussi arrêt P. du 30 septembre 2005, U 277/04).
3. 3.1 En l'espèce, il ressort de la documentation médicale que le recourant a présenté, à la suite de l'accident litigieux, des paresthésies sous forme de fourmillements des extrémités et des troubles de la mobilité fine des doigts; il a par ailleurs souffert de douleurs lombaires et cervicales ainsi qu'à la hanche droite et s'est plaint de troubles attentionnels, de difficultés mnésiques et de problèmes de planification et d'organisation (rapport du 17 novembre 2000 de J._, inspecteur des sinistres à la CNA; rapport du 20 mars 2001 du docteur C._, médecin d'arrondissement de la CNA). Les examens complémentaires effectués à la Clinique de réadaptation Y._ ont mis en évidence, sur le plan neurologique, une symptomatologie vertigineuse évoquant une atteinte centrale et, sur le plan neuropsychologique, un ralentissement modéré, associé à des troubles attentionnels et à des signes dysexécutifs modérés (rapport du 5 juillet 2001). Les docteurs U._, médecin traitant (rapports des 7 novembre et 19 décembre 2000), et M._, chef de clinique du service de psychosomatique de la Clinique de réadaptation Y._ (rapport du 1er mai 2001), ont, pour leur part, relevé le développement, sur le plan psychique, d'un état de stress post-traumatique et d'un état dépressif majeur (voir également le rapport du 5 mars 2002 du Département universitaire de psychiatrie adulte).
En ce qui concerne l'évolution de la symptomatologie, le docteur U._ a fait état, le 3 janvier 2002, d'une régression de l'état de santé de son patient en constatant une augmentation significative des angoisses malgré une prise en charge psychiatrique. Dans son rapport d'expertise du 16 août 2002, la doctoresse G._ a souligné la discordance entre les plaintes subjectives et l'examen clinique objectif qu'elle a pratiqué, impression que le docteur U._ a corroborée lors d'un entretien téléphonique du 29 mai 2002. Selon l'experte, la situation présentée par le recourant sur le plan physique allait en effet au-delà de l'évolution attendue en pareil cas et débordait vers un phénomène d'amplification qui prenait sans doute sa source dans la problématique bio-psycho-social de l'assuré et la comorbidité psychiatrique. C'est dans ce dernier domaine qu'il fallait chercher la persistance de l'incapacité de travail, laquelle ne trouvait pas de justification sur le plan de la médecine interne.
A la demande de la CNA, le recourant a également fait l'objet d'un examen otoneurologique approfondi réalisé par le docteur A._. Dans son rapport du 11 septembre 2002, ce médecin est parvenu à la conclusion que le recourant présentait principalement une symptomatologie chronique multifocale liée à un état de stress post-traumatique avec troubles neuropsychologiques et état dépressif marqué. Sur le plan strictement otoneurologique, les atteintes constatées - d'importance légère - ne constituaient pas des séquelles attribuables à l'accident.
3.2 Comme cela ressort clairement de la description de l'évolution médicale rapportée ci-dessus, le recourant a, parallèlement à une symptomatologie typique liée au syndrome cervical (maux de tête diffus, vertiges, troubles de la concentration et de la mémoire), développé une pathologie psychique (état de stress post-traumatique et état dépressif) qui a rapidement pris une importance prépondérante au point de reléguer les problèmes physiques restants (douleurs cervicales et à la hanche droite) à l'arrière plan. C'est pourquoi il convient d'examiner le caractère adéquat du lien de causalité entre les atteintes présentées par le recourant et l'accident litigieux à la lumière des critères énumérés aux <ref-ruling> ss consid. 6 et 407 ss consid. 5.
3.2 Comme cela ressort clairement de la description de l'évolution médicale rapportée ci-dessus, le recourant a, parallèlement à une symptomatologie typique liée au syndrome cervical (maux de tête diffus, vertiges, troubles de la concentration et de la mémoire), développé une pathologie psychique (état de stress post-traumatique et état dépressif) qui a rapidement pris une importance prépondérante au point de reléguer les problèmes physiques restants (douleurs cervicales et à la hanche droite) à l'arrière plan. C'est pourquoi il convient d'examiner le caractère adéquat du lien de causalité entre les atteintes présentées par le recourant et l'accident litigieux à la lumière des critères énumérés aux <ref-ruling> ss consid. 6 et 407 ss consid. 5.
4. 4.1 En présence de telles atteintes, la jurisprudence a dégagé des critères objectifs qui permettent de juger du caractère adéquat du lien de causalité. Elle a tout d'abord classé les accidents en trois catégories, en fonction de leur déroulement : les accidents insignifiants ou de peu de gravité (par ex. une chute banale); les accidents de gravité moyenne et les accidents graves. Pour procéder à cette classification des accidents, il convient non pas de s'attacher à la manière dont l'assuré a ressenti et assumé le choc traumatique, mais bien plutôt de se fonder, d'un point de vue objectif, sur l'événement accidentel lui-même. En présence d'un accident de gravité moyenne, il faut prendre en considération un certain nombre de critères, dont les plus importants sont les suivants :
- les circonstances concomitantes particulièrement dramatiques ou le caractère particulièrement impressionnant de l'accident;
- la gravité ou la nature particulière des lésions physiques, compte tenu notamment du fait qu'elles sont propres, selon l'expérience, à entraîner des troubles psychiques;
- la durée anormalement longue du traitement médical;
- les douleurs physiques persistantes;
- les erreurs dans le traitement médical entraînant une aggravation notable des séquelles de l'accident;
- les difficultés apparues au cours de la guérison et des complications importantes;
- le degré et la durée de l'incapacité de travail due aux lésions physiques.
Tous ces critères ne doivent pas être réunis pour que la causalité adéquate soit admise. Un seul d'entre eux peut être suffisant, notamment si l'on se trouve à la limite de la catégorie des accidents graves. Inversement, en présence d'un accident se situant à la limite des accidents de peu de gravité, les circonstances à prendre en considération doivent se cumuler ou revêtir une intensité particulière pour que le caractère adéquat du lien de causalité puisse être admis (<ref-ruling> consid. 6c/aa et 409 consid. 5c/aa).
4.2 Au vu du déroulement de l'accident (collision par l'arrière du véhicule du recourant qui a été projeté sur une distance de quinze mètres) et des blessures physiques qu'il a provoquées, l'accident survenu le 21 septembre 2000 n'appartient ni à la catégorie des accidents insignifiants ou de peu de gravité, ni à celle des accidents graves, mais doit être considéré comme un accident de gravité moyenne. On ne saurait toutefois, d'un point de vue objectif, le ranger dans la catégorie des accidents de gravité moyenne à la limite des accidents graves. Il importe dès lors que plusieurs des critères consacrés par la jurisprudence se trouvent réunis ou revêtent une intensité particulière pour que l'accident du 21 septembre 2000 soit tenu pour la cause adéquate des troubles psychiques dont souffre le recourant.
En l'occurrence, l'accident n'apparaît pas particulièrement impressionnant ou dramatique. Les dégâts causés au véhicule du recourant (pare-choc, hayon, jupe et aile arrière droite déformés, dossier du siège gauche cassé) sont peu importants et, même si l'assuré a perdu momentanément connaissance, il a pu sortir de l'hôpital le soir même. Les radiographies réalisées au cours de la brève hospitalisation du recourant n'ont pas mis en évidence de fracture, de tassement ou d'instabilité cervicale. Les lésions organiques subies par le recourant (contusions cervicale et à la hanche) ne sauraient dès lors être qualifiées objectivement de graves et propres, selon l'expérience, à entraîner des troubles psychiques. Quant à la durée du traitement médical des seules lésions physiques - dont rien n'indique qu'il ait été entaché d'une erreur -, elle n'apparaît pas anormalement longue, un suivi médical sur deux à trois ans devant être considéré comme normal pour le type de traumatisme subi (arrêt N. du 13 février 2006, U 462/04, consid. 2.4.3 et les références). Cela étant, à la date de l'examen effectué par la doctoresse G._ (si ce n'est déjà avant), la poursuite d'un traitement médical en relation avec les troubles somatiques ne se justifiait plus, l'état physique de P._ étant stabilisé. Au contraire, selon les conclusions de ce même médecin, une reprise du travail aurait été envisageable dès ce moment-là si des troubles psychiques n'affectaient pas le recourant.
Reste que le recourant continue encore à se plaindre de douleurs subjectives persistantes au niveau des vertèbres cervicales et de la hanche droite qui l'empêchent de reprendre une activité lucrative (rapport du 20 août 2003 du Département universitaire de psychiatrie adulte). L'importance de ces douleurs doit toutefois être relativisée, dans la mesure où celles-ci sont entretenues par la problématique psychique qui influence de manière prépondérante l'évolution médicale.
4.3 Cela étant, le caractère adéquat du lien de causalité entre l'accident du 21 septembre 2000 et les troubles dont souffre encore le recourant après le 28 février 2003 doit être nié et l'intimée était fondée, par sa décision sur opposition du 29 août 2003, à supprimer le droit de l'intéressé à des prestations de l'assurance-accidents avec effet au 28 février 2003. Le recours se révèle ainsi mal fondé.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances prononce:
Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances prononce:
1. Le recours est rejeté.
1. Le recours est rejeté.
2. Il n'est pas perçu de frais de justice.
2. Il n'est pas perçu de frais de justice.
3. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal des assurances du canton de Vaud et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 6 avril 2006
Au nom du Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIIe Chambre: Le Greffier: