Faits:
A. A._, née en 1961, travaille en qualité de médecin-conseil auprès de l'Office de l'assurance-invalidité à X._. A ce titre, elle est obligatoirement assurée contre le risque d'accidents auprès de la Caisse Vaudoise.
Elle a été victime d'un accident de la circulation le 6 février 2007: elle roulait de nuit sur une chaussée mouillée en suivant le véhicule de son mari lorsque, arrivant en sens inverse à une vitesse d'environ 80 km/h, un conducteur a perdu la maîtrise de son véhicule qui s'est déporté vers la gauche, franchissant le milieu de la route et percutant l'arrière du véhicule du mari. Après ce premier choc, le véhicule en perte de maîtrise a pivoté d'un quart de tour sur lui-même puis percuté l'avant de l'automobile conduite par A._. Se plaignant de douleurs cervicales et dorsales mais n'ayant pas perdu connaissance après le choc, A._ a été transportée en ambulance à l'Hôpital Y._, où elle est restée quarante-huit heures en observation. La Caisse Vaudoise a pris en charge le cas.
Dans un rapport du 6 mai 2007 résumant la prise en charge de l'assurée juste après son accident, le docteur B._, médecin-chef à l'Hôpital Y._, a posé le diagnostic de contusions multiples et d'état de stress post-traumatique. Répondant à diverses questions du médecin-conseil de l'assureur-accidents, le docteur B._ a indiqué, le 3 juillet 2007, que l'évolution de douleurs consécutives aux contusions ostéo-articulaires était favorable. L'état de stress post-traumatique, bien qu'évoluant favorablement, rendait encore impossible la reprise de l'activité professionnelle.
Le 5 juillet 2007, le médecin-conseil de la Caisse Vaudoise a constaté l'absence de lésion importante telle qu'un coup du lapin ou un trouble cranio-cérébral. Les lésions traumatiques subies par l'assurée justifiaient une incapacité de travail jusqu'au 22 avril 2007.
Se fondant sur cet avis médical, la Caisse Vaudoise a rendu une décision, le 27 juillet 2007, par laquelle elle a supprimé le droit de l'assurée à des prestations d'assurance à partir du 23 avril 2007, au motif qu'au-delà de cette date, les troubles psychiques persistants n'étaient pas en lien de causalité adéquate avec l'accident assuré.
Cette décision a été confirmée sur opposition le 7 mars 2008. Entre-temps, A._ a repris son activité lucrative à 50 % à fin août et à 100 % le 10 septembre 2007.
B. Saisi d'un recours de l'assurée qui concluait au maintien de son droit aux prestations d'assurance au-delà du 22 avril 2007, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Fribourg l'a rejeté, par jugement du 17 mars 2011.
C. A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont elle requiert l'annulation. Elle conclut à l'indemnisation de sa perte de gain jusqu'au 10 septembre 2007 (date de la reprise de son activité professionnelle à temps complet), sinon au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour nouvelle décision au sens des considérants.
La Caisse Vaudoise conclut au rejet du recours. L'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer.
Considérant en droit:
1. Le litige porte sur le point de savoir si l'intimée était fondée à supprimer le droit de la recourante aux prestations de l'assurance-accidents à partir du 23 avril 2007. Le Tribunal fédéral n'est donc pas lié par les faits établis par l'autorité précédente (art. 97 al. 2 et 105 al. 3 LTF).
2. 2.1 En l'espèce, il n'est pas contesté qu'au moment où la Caisse Vaudoise a cessé de verser ses prestations (le 22 avril 2007), la recourante ne souffrait plus, sur le plan somatique, des séquelles de l'accident du 6 février 2007. En revanche, l'assurée présentait un état de stress post-traumatique. L'intimée n'a pas remis en cause l'existence d'un lien de causalité naturelle entre l'état de stress post-traumatique et l'accident, cependant que les premiers juges ont laissé la question ouverte. Il n'est pas nécessaire de trancher cette question, étant donné que la causalité adéquate doit, pour les motifs qui vont suivre, être niée.
2.2 Selon la jurisprudence, en présence de troubles psychiques consécutifs à un accident qui a également provoqué un trouble somatique, la causalité adéquate entre les troubles persistants et l'accident assuré peut être examinée dès le moment où il n'y a plus lieu d'attendre de la continuation du traitement médical une sensible amélioration de l'état de santé somatique de l'assuré (cf. ATF 134 V 109 consid. 6.1 p. 116). En l'espèce, les séquelles somatiques consécutives à l'accident du 6 février 2007 consistaient essentiellement en des contusions multiples qui n'ont nécessité aucun traitement particulier. Le docteur B._ n'a fait état d'aucune incapacité de travail en raison de lésions somatiques. Pour sa part, le médecin-conseil de l'intimée a considéré que la recourante pouvait reprendre son activité professionnelle à 100 % dès le 23 avril 2007 au plus tard. Aussi l'intimée pouvait-elle déjà examiner la causalité adéquate entre les séquelles psychiques persistantes et l'accident à partir de cette date-là.
2.3 En vue de juger du caractère adéquat du lien de causalité entre un accident et une affection psychique additionnelle à une atteinte à la santé physique, il faut d'abord classer les accidents en trois catégories, en fonction de leur déroulement : les accidents insignifiants, ou de peu de gravité; les accidents de gravité moyenne et les accidents graves. Pour procéder à cette classification, 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 (ATF 115 V 133 consid. 6c/aa p. 140; 403 consid. 5c/aa p. 409) :
- 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.
Il n'est pas nécessaire que soient réunis dans chaque cas tous ces critères. Suivant les circonstances, un seul d'entre eux peut être suffisant pour faire admettre l'existence d'une relation de causalité adéquate. Il en est ainsi lorsque l'accident considéré apparaît comme l'un des plus graves de la catégorie intermédiaire, à la limite de la catégorie des accidents graves, ou encore lorsque le critère pris en considération s'est manifesté de manière particulièrement importante (ATF 115 V 133 consid. 6 c/bb p. 140; 403 consid. 5 c/bb p. 409).
3. 3.1 Les premiers juges ont fait application de ces critères objectifs. A cet égard, ils ont retenu que l'accident subi par la recourante entrait dans la catégorie des accidents de gravité moyenne et sont arrivés à la conclusion qu'aucun des sept critères posés par la jurisprudence (ATF 115 V 133 consid. 6c/aa p. 140) n'était réalisé.
3.2 La recourante soutient que l'accident du 6 février 2007 doit être classé parmi les accidents graves ou, à tout le moins considéré comme l'un des plus graves de la catégorie intermédiaire, au vu de son caractère particulièrement impressionnant (choc frontal par un véhicule arrivant à une vitesse d'environ 80 km/h). Ce seul critère suffit au demeurant pour admettre l'existence d'un lien de causalité adéquate.
3.3 En l'espèce, l'accident doit être rangé dans la zone médiane de la catégorie des accidents de gravité moyenne, au vu notamment de ses conséquences. En effet, aucune des personnes impliquées, à savoir la recourante, son mari et le conducteur fautif - lequel ne portait pas sa ceinture de sécurité - n'ont subi des lésions physiques graves. La recourante a par ailleurs pu sortir sans encombre de son véhicule juste après l'impact. Elle a été en mesure de marcher et de parler avec son mari. Compte tenu de ces circonstances, on doit admettre que l'accident n'a pas revêtu un caractère particulièrement dramatique ou impressionnant. Quant aux autres critères développés par la jurisprudence en matière de troubles psychiques consécutifs à un accident, ils ne sont pas réunis au vu de l'absence de lésions somatiques notables. Dans ces conditions, un lien de causalité adéquate entre l'accident assuré et l'état de stress-postraumatique doit être exclu à la lumière de la jurisprudence susmentionnée.
4. 4.1 La recourante fait valoir que les critères objectifs (ATF 115 V 133 consid. 6 c/bb p. 140) ne sont pas adaptés lorsque, comme en l'espèce, l'assurée a vécu un événement traumatisant sans subir d'atteinte physique. En pareil cas, le caractère adéquat de la causalité doit être examiné au regard des critères généraux du cours ordinaire des choses et de l'expérience générale de la vie.
4.2 Un examen de la causalité dans le sens proposé par la recourante supposerait que l'état de stress post-traumatique soit la conséquence d'un choc émotionnel répondant à la définition d'un accident. Dans l'affirmative, l'examen de la causalité adéquate s'effectuerait alors conformément à la règle générale (ATF 129 V 177), selon laquelle 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 (ATF 134 V 109, 129 V 177 consid. 4.2 p. 184).
Selon la jurisprudence, un traumatisme psychique (Schreckereignis) constitue un accident au sens de l'art. 4 LPGA, lorsqu'il est le résultat d'un événement d'une grande violence survenu en présence de la personne assurée et que l'événement dramatique est propre à faire naître une terreur subite même chez une personne moins capable de supporter certains chocs nerveux. Mais seuls des événements extraordinaires propres à susciter l'effroi et entraînant des chocs psychiques eux-mêmes extraordinaires remplissent la condition du caractère extraordinaire de l'atteinte et, partant, sont constitutifs d'un accident (ATF 129 V 402 consid. 2.1 p. 404). A ainsi été qualifié d'accident le traumatisme subi par un conducteur de locomotive se rendant compte d'avoir écrasé une personne qui s'était jetée sous sa machine (arrêt U 93/88 du 20 avril 1990, in RAMA 1990 n° U 109 p. 300).
5. Au vu de la jurisprudence exposée ci-dessus, les circonstances du cas d'espèce ne permettent pas de conclure à l'existence d'un traumatisme psychique constitutif d'un accident. Ayant préalablement heurté la voiture du mari de la recourante puis pivoté sur lui-même, le véhicule entré en collision avec celui de la recourante avait une vitesse certainement inférieure à 80 km/h au moment de l'impact. D'autre part, la collision n'a occasionné aucune blessure grave. Cela étant, on ne saurait considérer que la recourante a été exposée à un événement d'une grande violence propre à faire naître une terreur subite même chez une personne moins apte à surmonter certains chocs nerveux. A titre de comparaison, on mentionnera que le traumatisme subi par une personne ayant éprouvé un choc émotionnel à l'occasion d'un accident de la circulation n'ayant occasionné que des dommages matériels n'a pas été qualifié d'accident (arrêt U 7/90 du 15 mai 1991, in RAMA 1991 n° U 128 p. 225).
6. La recourante se plaint en outre d'une violation des principes de l'égalité de traitement et de l'interdiction de l'arbitraire dans la mesure où son droit aux prestations a été supprimé seulement deux mois et demi après l'accident alors que dans de nombreux cas qu'elle estime être semblables au sien (cf. arrêts U 172/06, 8C_115/2010, 8C_406/2009, U 265/05, U 7/06 et U 385/05), la durée d'octroi des prestations a été de plusieurs mois, même lorsque le Tribunal fédéral avait finalement nié l'existence d'un lien de causalité adéquate entre les séquelles psychiques et l'accident.
La suppression du droit aux prestations doit être tranché en fonction des particularités de chaque cas d'espèce. Aucun des précédents cités n'est identique à celui de la recourante. Certains d'entre eux relèvent de la jurisprudence relative aux traumatismes de type «coup du lapin» à la colonne cervicale (cf. ATF 134 V 109), tandis que dans d'autres cas, l'effet délétère de l'accident sur le plan somatique avait duré plusieurs mois.
Il résulte de ce qui précède que le recours est mal fondé.
7. La recourante, qui succombe, supportera les frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 750 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du canton de Fribourg, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 3 février 2012
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Ursprung
La Greffière: Fretz Perrin