Faits: A. C._, né en 1961, a travaillé en qualité de contrôleur sur machine au service de la société X._ SA. A ce titre, il était assuré obligatoirement contre le risque d'accident auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Il a été victime d'un accident de la circulation le 18 septembre 2006: alors qu'elle était arrêtée devant un passage à piétons, sa voiture a été percutée à l'arrière par un autre véhicule. Aussitôt, l'assuré a ressenti des douleurs localisées principalement dans la nuque. Celles-ci s'étant aggravées, il a consulté son médecin traitant le lendemain de l'accident et s'est rendu au service des urgences de l'Hôpital Y._ le 22 septembre 2006, où les médecins ont diagnostiqué une distorsion cervicale. Déclaré incapable de travailler, il a fait une première tentative de reprise du travail à 50 % le 9 novembre 2006, durant une semaine, et une seconde, également à 50 %, du 19 février au 12 mars 2007, date à partir de laquelle il n'a plus travaillé. La CNA a pris en charge le cas. Par décision du 11 octobre 2007, confirmée sur opposition le 3 décembre suivant, elle a supprimé le droit de l'assuré à des prestations à compter du 1er novembre 2007, motif pris de l'absence d'un lien de causalité adéquate entre l'accident et les troubles sans substrat organique persistant à cette date. B. Saisie d'un recours contre la décision sur opposition, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Fribourg l'a rejeté par jugement du 9 décembre 2010. C. C._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation, en concluant, sous suite de dépens, au renvoi de la cause à la CNA pour nouvelle décision sur son droit à prestations. L'intimée conclut au rejet du recours. La juridiction cantonale et l'Office fédéral de la santé publique ont renoncé à présenter des déterminations. 